MOS管、二極管反接保護電路分析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-01-13
反接保護電路：
通常我們的電子產品，為防止用戶將正負極接反，會對接口做防反接保護。
比如接口做成梯形或者開個缺口，反了不容易插進，對于一些工控類產品，只提供接線端子的方式，雖然在外殼和端子上有標識出正負極，但總難免用戶出現粗心大意的時候。
因此需要采用電源反接保護電路。
1、利用二極管的反接保護電路
主要考慮：二極管的反向耐壓值和正向電流值。
1.1 直接串聯二極管
缺點，有0.7V左右的壓降。 不適合輸入電壓比較小的場合
選用肖特基二極管 正向壓降更小但電流較大時，功耗損失較大。 應避免使用肖特基
使用肖特基時存在一個潛在的問題。 它們具有更多的反向電流泄漏，因此它們可能無法提供足夠的保護，盡量避免使用肖特基二極管進行反向保護。
1.2 并聯二極管 無壓降 缺點：反接時 保險絲會熔斷，應選用自恢復保險絲。
應注意避免二極管過電流損壞，考慮使用功率二極管。
1.3橋式整流 不存在正負極反接的問題，但是有兩個的二極管導通，功耗是單一整流二極管的兩倍。
1.4反接時 不導通 正向無壓降 這個地如何處理
1.5 反接保護電路
2、增強型MOS管反接保護： 反接MOS管不會導通
該方法利用了MOS管的開關特性，控制電路的導通和斷開來設計防反接保護電路，由于功率MOS管的內阻很小，現在 MOSFET Rds（on）已經能夠做到毫歐級，解決了現有采用二極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過大的問題。
極性反接保護將保護用場效應管與被保護電路串聯連接。保護用場效應管為PMOS場效應管或NMOS場效應管。
若為PMOS，其柵極和源極分別連接被保護電路的接地端和電源端，其漏極連接被保護電路中PMOS元件的襯底。
若是NMOS，其柵極和源極分別連接被保護電路的電源端和接地端，其漏極連接被保護電路中NMOS元件的襯底。
一旦被保護電路的電源極性反接，保護用場效應管會形成斷路，防止電流燒毀電路中的場效應管元件，保護整體電路。
N溝道MOS管通過S管腳和D管腳串接于電源和負載之間，電阻R1為MOS管提供電壓偏置，利用MOS管的開關特性控制電路的導通和斷開，從而防止電源反接給負載帶來損壞。
正接時候，R1提供VGS電壓，MOS飽和導通。反接的時候MOS不能導通，所以起到防反接作用。
功率MOS管的Rds（on）只有20mΩ實際損耗很小，2A的電流，功耗為（2×2)×0.02=0.08W根本不用外加散熱片。解決了現有采用二極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過大的問題。
VZ1為穩壓管防止柵源電壓過高擊穿MOS管。NMOS管的導通電阻比PMOS的小，最好選NMOS。
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