PMOS管的防反電路設計分析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-01-03
防反電路的基本類型：
1、串聯肖特基二極管
這種方式的優點是簡單，成本低，但損耗較大。一般用于電流不超過 2-3A 的小電流應用。
2、在高邊串聯 PMOS
這種方式的驅動電路簡單，當電源正接時，PMOS 溝道導通，管壓降小，損耗和溫升低，當電源反接時，PMOS 溝道關閉，寄生體二極管實現防反的功能。缺點是，PMOS 成本較高。一般用于電流超過 3A 以上的大電流應用場合。
3、在低邊串聯 NMOS
這種方式柵極驅動電路簡單，且 NMOS 成本較低。其工作原理和 PMOS 類似。但由于這種防反結構使得電源地和負載地被分割，在汽車電子產品設計中，很少用到。
詳細介紹PMOS的防反電路設計
如下是最傳統的采用 PMOS 做防反功能的電路單元，PMOS 的門級接電阻到地。
當輸入端接正向電壓時，電流流過 PMOS 的體二極管到負載端，當正向電壓高于 PMOS 門限閾值電壓，則會導通溝道，PMOS 的 Vds 壓降降低，從而實現低損耗。
一般我們會在門級和源極之間接穩壓管，防止輸入電源波動時，柵源極 Vgs 出現過壓，擊穿 PMOS；
但基本 PMOS 防反電路具有如下兩個缺點：
1.系統待機電流較大
PMOS防反單元電路，自始至終，由穩壓管和限流電阻構成的Vgs驅動和保護電路都存在暗電流，這樣限流電阻R的選擇將影響整體的待機功耗；
限流電阻R的取值不宜過大。一方面，普通穩壓管的正常鉗位電流基本為mA級，如果限流電阻過大，穩壓管沒辦法可靠導通，其鉗位的性能大打折扣，Vgs存在過壓的風險；
另一方面，限流電阻越大，PMOS的驅動電流越小，其開通和關斷的過程就越慢，當輸入存在電壓波動的時候，PMOS可能長時間存在于線性區，導致PMOS出現過溫的問題。
2.存在反灌電流。
采用基本 PMOS 做防反電路設計，在做輸入電源跌落測試時，隨著輸入電壓跌落，PMOS 溝道仍導通，此時系統電容的電壓會反灌電源，導致產品的系統掉電，功能中斷。
在做輸入疊加交流電壓測試時，由于 PMOS 完全導通，同樣存在電流反灌的現象，導致電解電容反復充放電，電解電容存在過熱隱患。
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