浅析mos管防反接保护电路安全措施

1.通常情况下直流电源输入防反接保护电路是运用二极管的单向导电性来完结防反接保护。如下图1示：

这种接法简略可靠，但当输入大电流的情况下功耗影响是非常大的。以输入电流额定值抵达2A,如选用Onsemi的快速恢复二极管 MUR3020PT，额定管压降为0.7V，那么功耗至少也要抵达：Pd＝2A×0.7V＝1.4W，这样功率低，发热量大，要加散热器。

2.其他还可以用二极管桥对输入做整流，这样电路就永久有正确的极性(图2)。这些方案的缺点是，二极管上的压降会消耗能量。输入电流为2A时，图1中的电路功耗为1.4W，图2中电路的功耗为2.8W。

图1

图1 一只串联二极管保护系统不受反向极性影响，二极管有0.7V的压降

图2

图2 是一个桥式整流器，不论什么极性都可以正常作业，但是有两个二极管导通，功耗是图1的两倍

MOS管型防反接保护电路 图3运用了MOS管的开关特性，控制电路的导通和断开来规划防反接保护电路，由于功率MOS管的内阻很小，现在 MOSFET Rds（on）现已可以做到毫欧级，处理了现有选用二极管电源防反接方案存在的压降和功耗过大的问题。

极性反接保护将保护用场效应管与被保护电路串联联接。保护用场效应管为PMOS场效应管或NMOS场效应管。若为PMOS，其栅极和源极分别联接被保护电路的接地端和电源端，其漏极联接被保护电路中PMOS元件的衬底。若是NMOS，其栅极和源极分别联接被保护电路的电源端和接地端，其漏极联接被保护电路中NMOS元件的衬底。一旦被保护电路的电源极性反接，保护用场效应管会构成断路，防止电流焚毁电路中的场效应管元件，保护整体电路。

详细N沟道MOS管防反接保护电路电路如图3示

图3. NMOS管型防反接保护电路

图3

N沟道MOS管经过S管脚和D管脚串接于电源和负载之间，电阻R1为MOS管供应电压偏置，运用MOS管的开关特性控制电路的导通和断开，然后防止电源反接给负载带来损坏。正接时分，R1供应VGS电压，MOS丰满导通。反接的时分MOS不能导通，所以起到防反接作用。功率MOS管的Rds（on）只要20mΩ实践损耗很小，2A的电流，功耗为（2×2)×0.02=0.08W根柢不必外加散热片。处理了现有选用二极管电源防反接方案存在的压降和功耗过大的问题。

VZ1为稳压管防止栅源电压过高击穿mos管。NMOS管的导通电阻比PMOS的小，最好选NMOS。

NMOS管接在电源的负极，栅极高电平导通。MOS管接在电源的正极，栅极低电平导通。

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