利用二極管的反接保護(hù)電路

反接保護(hù)電路：

通常我們的電子產(chǎn)品，為防止用戶將正負(fù)極接反，會(huì)對(duì)接口做防反接保護(hù)。比如接口做成梯形或者開(kāi)個(gè)缺口，反了不容易插進(jìn)，但你真的永遠(yuǎn)不知道你的產(chǎn)品用戶是萌妹紙還是暴力怪蜀黍，最終，這些防接反設(shè)計(jì)還是被突破了，被暴力插了進(jìn)去…插進(jìn)去了…對(duì)于一些工控類(lèi)產(chǎn)品，更是只提供接線端子的方式，雖然在外殼和端子上有標(biāo)識(shí)出正負(fù)極，但總難免用戶出現(xiàn)粗心大意的時(shí)候。

因此需要采用電源反接保護(hù)電路。

1、利用二極管的反接保護(hù)電路

主要考慮：二極管的反向耐壓值和正向電流值。

1.1 直接串聯(lián)二極管 缺點(diǎn)，有0.7V左右的壓降。不適合輸入電壓比較小的場(chǎng)合

選用肖特基二極管 正向壓降更小但電流較大時(shí)，功耗損失較大。應(yīng)避免使用肖特基

使用肖特基時(shí)存在一個(gè)潛在的問(wèn)題。它們具有更多的反向電流泄漏，因此它們可能無(wú)法提供足夠的保護(hù)，盡量避免使用肖特基二極管進(jìn)行反向保護(hù)。

1.2 并聯(lián)二極管 無(wú)壓降 缺點(diǎn)：反接時(shí) 保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷，應(yīng)選用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲。

應(yīng)注意避免二極管過(guò)電流損壞，考慮使用功率二極管。

1.3橋式整流 不存在正負(fù)極反接的問(wèn)題，但是有兩個(gè)的二極管導(dǎo)通，功耗是單一整流二極管的兩倍。

1.4反接時(shí) 不導(dǎo)通 正向無(wú)壓降 ???這個(gè)地如何處理

1.5 反接保護(hù)電路

2、增強(qiáng)型MOS管反接保護(hù)： 反接MOS管不會(huì)導(dǎo)通

該方法利用了MOS管的開(kāi)關(guān)特性，控制電路的導(dǎo)通和斷開(kāi)來(lái)設(shè)計(jì)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)已經(jīng)能夠做到毫歐級(jí)，解決了現(xiàn)有采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)連接。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，其柵極和源極分別連接被保護(hù)電路的接地端和電源端，其漏極連接被保護(hù)電路中PMOS元件的襯底。若是NMOS，其柵極和源極分別連接被保護(hù)電路的電源端和接地端，其漏極連接被保護(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)形成斷路，防止電流燒毀電路中的場(chǎng)效應(yīng)管元件，保護(hù)整體電路。

N溝道MOS管通過(guò)S管腳和D管腳串接于電源和負(fù)載之間，電阻R1為MOS管提供電壓偏置，利用MOS管的開(kāi)關(guān)特性控制電路的導(dǎo)通和斷開(kāi)，從而防止電源反接給負(fù)載帶來(lái)?yè)p壞。正接時(shí)候，R1提供VGS電壓，MOS飽和導(dǎo)通。反接的時(shí)候MOS不能導(dǎo)通，所以起到防反接作用。功率MOS管的Rds(on)只有20mΩ實(shí)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(xiàn)有采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。

VZ1為穩(wěn)壓管防止柵源電壓過(guò)高擊穿MOS管。NMOS管的導(dǎo)通電阻比PMOS的小，最好選NMOS。