ICode9

精准搜索请尝试: 精确搜索
首页 > 其他分享> 文章详细

电源正负极防反接保护的几种实现方案!

2021-02-21 22:59:53  阅读:1087  来源: 互联网

标签:正负极 反接 MOS 导通 电源 二极管 电路 防反


电源防反接,应该是很多电路场景下都会采取到此系列得设计。

前几日,小白在做单板验证时,在接上假电池然后电源供电时,一不小心将假电池得正负极与供电电源的输入输出接反了,导致单板烧坏,瞬间一缕青烟飘荡在我的座位上。由于我们得产品用得是真电池,所以不会存在反接的情况,更不存在电源反接的设计,但是由于验证,采用的是假电池,于是乎,,,不下心出现了这种情况。

基于此问题,今天,我还是想简单的整理一下,在一些电路中,为防电源反接所采取的电路措施。

  1. 二极管串联反接保护电路
    在电源的输入端,串联一个正向二极管,其主要利用了二极管的正向导通,反向截止的特性。

在电路接入正常时,二极管是导通的,电路可以正常工作。
在电源接反时,二极管截止,电源无法形成回路,电路板无法正常工作,可以有效的防止反接带来的危害。

但是需要注意的是,二极管存在压降。其中硅材料的二极管压降一般为0.7V。锗材料的二极管压降一般为0.3V。
在这里插入图片描述

  1. 使用桥式整流电路防反接保护电路

使用桥式整流电路,无论电源正接还是反接,电路都能正常的工作。

但存在和第一种方法一样的问题,二极管存在压降,会导致后级电路的输入电压小于电源电压。
在这里插入图片描述

  1. 使用MOS管进行防反接电路的保护

MOS管存在导通阻抗,即RDS(on)-漏极/源极间的导通阻抗。所以在进行该类电路设计时,应选择导通阻抗较小的MOS管。一般在几毫欧或者几十毫欧左右。此时存在的压降极小,可以忽略不计。

(1) NMOS防护
在上电的瞬间,MOS管的寄生二极管导通,系统构成回路。源极电压大概为0.6V.此时栅极的电压为Vbat,MOS管的开启电压Vgs=Vbat-0.6。只要大于规格书的标准,DS即可导通,此时MOS管的寄生二极管被短路,系统通过MOS管的DS产生回路。

若电源反接,NMOS管导通电压为0,NMOS截止,寄生二极管反接,电路出于断开状态,无法形成回路。
在这里插入图片描述

(2) PMOS防护(建议使用)
同上述类似,在上电瞬间,MOS管的寄生二极管导通,系统构成回路,源极电压为Vbat-0.6V,然而栅极电压为0,MOS管的开启电压为Ugs=0-(Vbat-0.6),栅极为低电平,PMOS,导通,寄生二极管被短路,系统通过PMOS的ds接入形成回路。

若电源接反,NMOS的导通电压大于0V,PMOS截止,寄生二极管反接,电路断开,从而形成保护。
在这里插入图片描述

其中,NMOS串接到负极,PMOS串接到正极,寄生二极管朝向正确的电流流经的方向。

NMOS,电流从D极流入S极流出。PMOS则是,S极流入D极流出。

实际应用中,G极一般还要串接一个电阻,为了防止MOS管被击穿,也可以加上一个稳压二极管。并联在分压电阻上的电容,有一个软启动的作用。在电流开始流过的瞬间,电容充电,G极电压逐步建立起来。
在这里插入图片描述

对于PMOS,相比于NMOS导通需要Vgs大于阈值电压,由于其开启电压可以为0,DS之间的压差不大,比NMOS更具备优势。

标签:正负极,反接,MOS,导通,电源,二极管,电路,防反
来源: https://blog.csdn.net/weixin_43772512/article/details/113925352

本站声明: 1. iCode9 技术分享网(下文简称本站)提供的所有内容,仅供技术学习、探讨和分享;
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用,纯属内容发起人的个人观点,与本站观点和立场无关;
3. 关于本站的所有言论和文字,纯属内容发起人的个人观点,与本站观点和立场无关;
4. 本站文章均是网友提供,不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属;如您发现该文章侵犯了您的权益,可联系我们第一时间进行删除;
5. 本站为非盈利性的个人网站,所有内容不会用来进行牟利,也不会利用任何形式的广告来间接获益,纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。

专注分享技术,共同学习,共同进步。侵权联系[81616952@qq.com]

Copyright (C)ICode9.com, All Rights Reserved.

ICode9版权所有