mos管防反接保護電路安全措施-技術(shù)解決方案大全
信息來源：本站 日期：2017-12-19
1.通常情況下直流電源輸入防反接保護電路是運用二極管的單向?qū)щ娦詠硗杲Y(jié)防反接保護。如下圖1示：
這種接法簡略可靠，但當(dāng)輸入大電流的情況下功耗影響是非常大的。以輸入電流額定值抵達(dá)2A,如選用Onsemi的快速恢復(fù)二極管 MUR3020PT，額定管壓降為0.7V，那么功耗至少也要抵達(dá)：Pd＝2A×0.7V＝1.4W，這樣功率低，發(fā)熱量大，要加散熱器。
2.其他還可以用二極管橋?qū)斎胱稣?，這樣電路就永久有正確的極性(圖2)。這些方案的缺點是，二極管上的壓降會消耗能量。輸入電流為2A時，圖1中的電路功耗為1.4W，圖2中電路的功耗為2.8W。
圖1
圖1 一只串聯(lián)二極管保護系統(tǒng)不受反向極性影響，二極管有0.7V的壓降
圖2
圖2 是一個橋式整流器，不論什么極性都可以正常作業(yè)，但是有兩個二極管導(dǎo)通，功耗是圖1的兩倍
圖3運用了MOS管的開關(guān)特性，控制電路的導(dǎo)通和斷開來規(guī)劃防反接保護電路，由于功率MOS管的內(nèi)阻很小，現(xiàn)在 MOSFET Rds（on）現(xiàn)已可以做到毫歐級，處理了現(xiàn)有選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(yīng)管與被保護電路串聯(lián)聯(lián)接。保護用場效應(yīng)管為PMOS場效應(yīng)管或NMOS場效應(yīng)管。若為PMOS，其柵極和源極分別聯(lián)接被保護電路的接地端和電源端，其漏極聯(lián)接被保護電路中PMOS元件的襯底。若是NMOS，其柵極和源極分別聯(lián)接被保護電路的電源端和接地端，其漏極聯(lián)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(yīng)管會構(gòu)成斷路，防止電流焚毀電路中的場效應(yīng)管元件，保護整體電路。
詳細(xì)N溝道MOS管防反接保護電路電路如圖3示
圖3. NMOS管型防反接保護電路
圖3
N溝道MOS管經(jīng)過S管腳和D管腳串接于電源和負(fù)載之間，電阻R1為MOS管供應(yīng)電壓偏置，運用MOS管的開關(guān)特性控制電路的導(dǎo)通和斷開，然后防止電源反接給負(fù)載帶來損壞。正接時分，R1供應(yīng)VGS電壓，MOS豐滿導(dǎo)通。反接的時分MOS不能導(dǎo)通，所以起到防反接作用。功率MOS管的Rds（on）只要20mΩ實踐損耗很小，2A的電流，功耗為（2×2)×0.02=0.08W根柢不必外加散熱片。處理了現(xiàn)有選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(wěn)壓管防止柵源電壓過高擊穿mos管。NMOS管的導(dǎo)通電阻比PMOS的小，最好選NMOS。
NMOS管接在電源的負(fù)極，柵極高電平導(dǎo)通。
PMOS管接在電源的正極，柵極低電平導(dǎo)通。
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