mos管防反接保護(hù)電路安全措施-技術(shù)解決方案大全

信息來(lái)源：本站　日期：2017-12-19　

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1.通常情況下直流電源輸入防反接保護(hù)電路是運(yùn)用二極管的單向?qū)щ娦詠?lái)完結(jié)防反接保護(hù)。如下圖1示：

這種接法簡(jiǎn)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(diǎn)是，二極管上的壓降會(huì)消耗能量。輸入電流為2A時(shí)，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(hù)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(gè)橋式整流器，不論什么極性都可以正常作業(yè)，但是有兩個(gè)二極管導(dǎo)通，功耗是圖1的兩倍

MOS管型防反接保護(hù)電路

圖3運(yùn)用了MOS管的開(kāi)關(guān)特性，控制電路的導(dǎo)通和斷開(kāi)來(lái)規(guī)劃防反接保護(hù)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(jí)，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(guò)大的問(wèn)題。

極性反接保護(hù)將保護(hù)用場(chǎng)效應(yīng)管與被保護(hù)電路串聯(lián)聯(lián)接。保護(hù)用場(chǎng)效應(yīng)管為PMOS場(chǎng)效應(yīng)管或NMOS場(chǎng)效應(yīng)管。若為PMOS，其柵極和源極分別聯(lián)接被保護(hù)電路的接地端和電源端，其漏極聯(lián)接被保護(hù)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(hù)電路的電源端和接地端，其漏極聯(lián)接被保護(hù)電路中NMOS元件的襯底。一旦被保護(hù)電路的電源極性反接，保護(hù)用場(chǎng)效應(yīng)管會(huì)構(gòu)成斷路，防止電流焚毀電路中的場(chǎng)效應(yīng)管元件，保護(hù)整體電路。

詳細(xì)N溝道MOS管防反接保護(hù)電路電路如圖3示

圖3. NMOS管型防反接保護(hù)電路

圖3

N溝道MOS管經(jīng)過(guò)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(yùn)用MOS管的開(kāi)關(guān)特性控制電路的導(dǎo)通和斷開(kāi)，然后防止電源反接給負(fù)載帶來(lái)?yè)p壞。正接時(shí)分，R1供應(yīng)VGS電壓，MOS豐滿(mǎn)導(dǎo)通。反接的時(shí)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(shí)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(guò)大的問(wèn)題。