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几种常用的防反接电路

作者:fanxiaoxi 时间:2024-06-11 收藏

1、二极管防反接

二极管防反

描述:采用二极管进行保护,电路简单,成本低,占用空间少,但是二极管PN结在导通时,会存在一定的压降,一般在0.5V左右(主要根据选型的二极管参数决定)

2、采用NMOS防护

如下图,上电瞬间,MOS管的寄生二极管导通,系统形成回路,源极S的电位大约是0.7V,而栅极G的电位为Vbat,MOS管的开启电压极为:Ugs=Vbat-Vs,栅极表现为高电平,NMOS的ds导通,寄生二极管被短路,系统通过NMOS的DS接入形成回路,若电源接反,NMOS的导通电压为0,NMOS截止,寄生二极管反接,电路是断开的,从而形成保护。

NMOS防反

3、采用PMOS防护

如下图,上电瞬间,MOS管的寄生二极管导通,系统形成回路,源极S的电位大约为Vbat-0.7V,而栅极G的电位为0,MOS管的开启电压极为:Ugs-0=(Vbat-0.7),栅极表现为低电平,PMOS的DS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,PMOS的导通电压大于0,PMOS截止,寄生二极管反接,电路是断开的,从而形成保护。

PMOS防反

NMOS管将ds串到负极,PMOS管将ds串到正极,寄生二极管方向朝向正确连接的电流方向;

MOS管的D极和S极的接入:通常使用N沟道的MOS管时,一般是电流由D极进入S极流出,P沟道的MOS管时,S极进入D极流出,应用在这个电路中时则正好相反,通过寄生二极管的导通来满足MOS管导通的电压条件,MOS管只要在G和S之间建立一个合适的电压就会完全导通,导通之后D和S之间就像是一个开关闭合了,电流是从D到S或S到D都一样的电阻

在实际应用中,G极一般串接一个电阻,为了防止MOS管被击穿,也可以加上稳压二极管。并联在上面的电容,有一个软启动的作用,在电流开始流过的瞬间,电容充电,G极的电压逐步建立起来,如下图:

实际应用

对于PMOS,相比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更具有优势。

4、USB与电池切换设计:

当USB供电时,PMOS截止,通过二极管输入系统; 当电池供电时,PMOS导通,下拉电阻的作用是将栅极电位稳定拉低,确保PMOS正常开启,防止栅极高阻抗带来隐患。

USB电池

满足锂电池充电和USB单独供电且电池防反


关键词: 二极管 usb MOS管 NMOS PMOS

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