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用MOS管防止電源反接的原理

2016/3/17 17:10:11   電源在線網
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    電源反接,會給電路造成損壞,不過,電源反接是不可避免的。所以,我么就需要給電路中加入保護電路,達到即使接反電源,也不會損壞的目的。

    一般可以使用在電源的正極串入一個二極管解決,不過,由于二極管有壓降,會給電路造成不必要的損耗,尤其是電池供電場合,本來電池電壓就3.7V,你就用二極管降了0.6V,使得電池使用時間大減。

    MOS管防反接,好處就是壓降小,小到幾乎可以忽略不計。現在的MOS管可以做到幾個毫歐的內阻,假設是6.5毫歐,通過的電流為1A(這個電流已經很大了),在他上面的壓降只有6.5毫伏。

    由于MOS管越來越便宜,所以人們逐漸開始使用MOS管防電源反接了。

    NMOS管防止電源反接電路:

用MOS管防止電源反接的原理

    正確連接時:剛上電,MOS管的寄生二極管導通,所以S的電位大概就是0.6V,而G極的電位,是VBAT,VBAT-0.6V大于UGS的閥值開啟電壓,MOS管的DS就會導通,由于內阻很小,所以就把寄生二極管短路了,壓降幾乎為0。

    電源接反時:UGS=0,MOS管不會導通,和負載的回路就是斷的,從而保證電路安全。

    PMOS管防止電源反接電路:

用MOS管防止電源反接的原理

    正確連接時:剛上電,MOS管的寄生二極管導通,電源與負載形成回路,所以S極電位就是VBAT-0.6V,而G極電位是0V,PMOS管導通,從D流向S的電流把二極管短路。

    電源接反時:G極是高電平,PMOS管不導通。保護電路安全。

    連接技巧

    NMOS管DS串到負極,PMOS管DS串到正極,讓寄生二極管方向朝向正確連接的電流方向。

    感覺DS流向是“反”的?

    仔細的朋友會發現,防反接電路中,DS的電流流向,和我們平時使用的電流方向是反的。

    為什么要接成反的?

    利用寄生二極管的導通作用,在剛上電時,使得UGS滿足閥值要求。

    為什么可以接成反的?

    如果是三極管,NPN的電流方向只能是C到E,PNP的電流方向只能是E到C。不過,MOS管的D和S是可以互換的。這也是三極管和MOS管的區別之一。(關于這個問題,咱們另開一篇文章討論,這篇只討論MOS管的防反接作用)。

    上面是示意圖,實際應用時,G極前面要加個電阻。<

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