反向極性保護電路,MOSFET的反向極性保護-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2024-08-19
MOSFET反接保護電路
如果電路的電源接反，例如將正極線接到地，負極線接到電路的Vcc。可能會發生兩件壞事，要么我們設計的電路連同其中所有昂貴的組件一起被燒毀，要么電源本身被毀壞。如果電路由電池供電，事情會變得更加危險。
反轉電池的極性是電路中可能發生的最糟糕的事情，因為它不僅會損壞電路，還會導致冒煙和起火，從而成為潛在的威脅。
但是可能會發生人為錯誤，因此設計人員有責任確保他的電路能夠安全地處理反極性條件。這就是為什么幾乎所有的電路在其輸入端都有一個額外的安全電路，稱為反極性保護電路。
MOSFET極性保護電路可以非常有效地保護電路免受反極性相關的損壞。該電路還可用作電池極性保護電路，因此即使由外部直流適配器或電池供電，也可使用相同的設計指南來保護您的電路。
有幾種選擇可以保護電路免受反極性影響。大多數時候，電池供電設備使用特殊類型的電池連接器，不允許電池連接器以相反的順序連接。這是一種機械上可能的電池反極性保護。另一種選擇是在電源軌中使用肖特基二極管，但這是保護電路免受反極性影響的最低效方法。
使用肖特基二極管進行極性保護及其缺點
在下圖中，肖特基二極管與電源軌串聯使用，在反極性條件下會產生反向偏置并斷開電路。
左圖是極性正確連接，右圖是極性反接的情況。在反極性連接期間，肖特基二極管會阻止電流流動。
但是，由于負載電流恒定流過肖特基二極管，上述電路效率低下。此外，由于二極管的正向壓降，肖特基二極管輸出端的電壓小于輸入電壓。因此，通過使用上述方法，它可以保護電路免受反極性保護，但效率不高。
制作反極性保護電路的正確方法是使用簡單的PMOS或NMOS。建議使用PMOS，因為PMOS會切斷正軌，電路不會獲得任何電壓，如果電路在高直流電壓下工作，則產生有害后果的可能性較小。
用于反向電壓保護的PMOS
場效應晶體管(FET)是一種晶體管，它使用電場來控制通過它的電流。FET是具有源極、柵極和漏極三個端子的器件。FET通過向柵極施加電壓來控制電流流動，進而改變漏極和源極之間的導電性。這是在P-MOSFET中用作反極性保護開關的基本部件。
下圖為PMOS反接保護電路
PMOS用作電源開關，將負載與電源連接或斷開。在正確連接電源期間，MOSFET由于正確的VGS(柵極到源極電壓)而導通。但在反極性情況下，柵極到源極電壓太低而無法導通MOSFET并將負載與輸入電源斷開。
100R電阻是與齊納二極管相連的MOSFET柵極電阻。齊納二極管保護柵極免受過壓。
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