電源正負極防反接保護電路

電源防反接，應(yīng)該是很多電路場景下都會采取到此系列得設(shè)計。

前幾日，小白在做單板驗證時，在接上假電池然后電源供電時，一不小心將假電池的正負極與供電電源的輸入輸出接反了，導(dǎo)致單板燒壞，瞬間一縷青煙飄蕩在我的座位上。由于我們的產(chǎn)品用的是真電池，所以不會存在反接的情況，更不存在電源防反接的設(shè)計，但是處于調(diào)試驗證階段，真電池有限，所以采用的是假電池，于是乎，，，一不下心出現(xiàn)了上述情況。

基于此問題，今天，我還是想簡單的整理一下，在一些電路中，為防電源反接所采取的電路措施，相關(guān)文章推薦:防反接常用單元電路，收藏了。二極管串聯(lián)反接保護電路在電源的輸入端，串聯(lián)一個正向二極管，其主要利用了二極管的正向?qū)?，反向截止的特性。在電路接入正常時，二極管是導(dǎo)通的，電路可以正常工作。在電源接反時，二極管截止，電源無法形成回路，電路板無法正常工作，可以有效的防止反接帶來的危害。但是需要注意的是，二極管存在壓降。其中硅材料的二極管壓降一般為0.7V。鍺材料的二極管壓降一般為0.3V。使用橋式整流電路防反接保護電路使用橋式整流電路，無論電源正接還是反接，電路都能正常的工作。但存在和第一種方法一樣的問題，二極管存在壓降，會導(dǎo)致后級電路的輸入電壓小于電源電壓。使用MOS管進行防反接電路的保護MOS管存在導(dǎo)通阻抗，即RDS(on)-漏極/源極間的導(dǎo)通阻抗。所以在進行該類電路設(shè)計時，應(yīng)選擇導(dǎo)通阻抗較小的MOS管。一般在幾毫歐或者幾十毫歐左右。此時存在的壓降極小，可以忽略不計，相關(guān)文章:深入了解MOSFET的工作原理。NMOS防護在上電的瞬間，MOS管的寄生二極管導(dǎo)通，系統(tǒng)構(gòu)成回路。源極電壓大概為0.6V.此時柵極的電壓為Vbat，MOS管的開啟電壓Vgs=Vbat-0.6。只要大于規(guī)格書的標(biāo)準，DS即可導(dǎo)通，此時MOS管的寄生二極管被短路，系統(tǒng)通過MOS管的DS產(chǎn)生回路。若電源反接，NMOS管導(dǎo)通電壓為0,NMOS截止，寄生二極管反接，電路出于斷開狀態(tài)，無法形成回路。PMOS防護同上述類似，在上電瞬間，MOS管的寄生二極管導(dǎo)通，系統(tǒng)構(gòu)成回路，源極電壓為Vbat-0.6V,然而柵極電壓為0，MOS管的開啟電壓為Ugs=0-（Vbat-0.6），柵極為低電平，PMOS，導(dǎo)通，寄生二極管被短路，系統(tǒng)通過PMOS的ds接入形成回路。若電源接反，NMOS的導(dǎo)通電壓大于0V，PMOS截止，寄生二極管反接，電路斷開，從而形成保護。其中，NMOS串接到負極，PMOS串接到正極，寄生二極管朝向正確的電流流經(jīng)的方向。NMOS，電流從D極流入S極流出。PMOS則是，S極流入D極流出。實際應(yīng)用中，G極一般還要串接一個電阻，為了防止MOS管被擊穿，也可以加上一個穩(wěn)壓二極管。并聯(lián)在分壓電阻上的電容，有一個軟啟動的作用。在電流開始流過的瞬間，電容充電，G極電壓逐步建立起來。