常用極性反接保護電路

2022-07-10 15:15:11 字數 1628 閱讀 5039

為了更大限度的保護我們的產品,我們還需要在pcb的電源輸入部分提供極性防接反保護電路。

一些常用的電源極性防接反保護電路:

1:二極體防反接電路

在電源輸入介面處串接整流二極體是最為簡單有效的解決方案,其優點是電路簡單和成本低廉,只需要一枚二極體。但缺點是二極體有一定的壓降(一般整流二極體的壓降為0.8v),不適合輸入電壓比較低的應用場合,而且電流很大時損耗也很大(發熱),另外,輸入電壓反接時,由於二極體是截止的,電路系統是不工作的。

當然,我們也可以採用肖特基二極體,肖特基二極體具有較低的電壓降(通常約為0.6v)。但是使用肖特基時存在乙個潛在的問題。 它們具有更多的反向電流洩漏,因此它們可能無法提供足夠的保護,盡量避免使用肖特基二極體進行反向保護。

2:保險絲+穩壓二極體防反接保護電路

為了簡化保護電路並降低二極體的損耗,可以直接在電路系統的輸入直流供電電源兩端反向併聯乙個二極體,如下圖所示:

3:橋式整流器

既然串接二極體在電源極性接反時,由於二極體是截止的,電路系統是不工作的,可以採用橋式整流器,這樣不論什麼極性都可以正常工作,但是有兩個二極體導通,功耗是單一整流二極體的兩倍.

4:增強型nmos管防反接保護電路

該方法利用了mos管的開關特性,控制電路的導通和斷開來設計防反接保護電路,由於功率mos管的內阻很小,現在 mosfet rds(on)已經能夠做到毫歐級,解決了現有採用二極體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電晶體與被保護電路串聯連線。保護用場效電晶體為pmos場效電晶體或nmos場效電晶體。若為pmos,其柵極和源極分別連線被保護電路的接地端和電源端,其漏極連線被保護電路中pmos元件的襯底。若是nmos,其柵極和源極分別連線被保護電路的電源端和接地端,其漏極連線被保護電路中nmos元件的襯底。一旦被保護電路的電源極性反接,保護用場效電晶體會形成斷路,防止電流燒毀電路中的場效電晶體元件,保護整體電路。

n溝道mos管通過s管腳和d管腳串接於電源和負載之間,電阻r1為mos管提供電壓偏置,利用mos管的開關特性控制電路的導通和斷開,從而防止電源反接給負載帶來損壞。正接時候,r1提供vgs電壓,mos飽和導通。反接的時候mos不能導通,所以起到防反接作用。功率mos管的rds(on)只有20mω實際損耗很小,2a的電流,功耗為(2×2)×0.02=0.08w根本不用外加散熱片。解決了現有採用二極體電源防反接方案存在的壓降和功耗過大的問題。

vz1為穩壓管防止柵源電壓過高擊穿mos管。nmos管的導通電阻比pmos的小,最好選nmos。

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