防電源反接具體該怎么操作吶?
通常情況下當(dāng)電源接反時,體二極管不通,并且Vgs的電壓也不會符合要求,所有NMOS管不通,電路中沒有電流回路,斷路,負(fù)載不工作,也不會燒壞,實(shí)現(xiàn)了保護(hù)。
1. PMOS管防反接
防電源反接原理:
電源正常接時,5V電壓從U1的D極經(jīng)過體二極管到達(dá)S極,因?yàn)橛幸粋€壓降,S極電壓約4.3V,Ugs=-4.3V,所以MOS管導(dǎo)通,MOS管導(dǎo)通之后,D和S之間的導(dǎo)通壓降很小,體二極管也就截止了,所以輸出VOUT_5V≈5V;
當(dāng)電源接反時,此時G極電壓為5V,Ugs》0,所以PMOS管不會導(dǎo)通,也就保護(hù)了后端電路。
PMOS管防電源反接電路
使用此電路需要注意如下幾點(diǎn):
1、這個電路適用于低壓的場合,MOS管的導(dǎo)通內(nèi)阻很小(小的一般是mΩ級別),所以輸出電壓幾乎輸入電壓,如果用二極管防反接,會有一個比較大的導(dǎo)通壓降,之前寫過二極管防反接保護(hù)電路,可參考二極管防電源反接電路
2、MOS管選擇合適的導(dǎo)通電壓,如果輸入電壓很低,MOS管可能無法導(dǎo)通,而是直接走的體二極管,導(dǎo)致輸出電壓更低。
3、5V輸入端可以加MLCC濾波,切記不能加有極性的器件,防止反接時損壞。
2. PMOS管開關(guān)電路
又有人會問了,為什么上圖中的D和S方向和我們平時用的不一樣,下圖是我們經(jīng)常用的PMOS管開關(guān)電路。
PMOS管開關(guān)電路
工作原理:
電源正接時,Ugs《0,MOS管導(dǎo)通,D極電壓就等于5V;
當(dāng)5V電源反接時,S=0,G=5V,Ugs》0,MOS管是關(guān)閉狀態(tài)的,看到這里,似乎是合理,也能防止反接,但是S=0時,PMOS的體二極管會導(dǎo)通,會將VOUT_5V鉗位在0.7V左右,那又有人說了,為什么MOS管的體二極管會導(dǎo)通,S和D都為0啊,那是因?yàn)樵趯?shí)際電路中,VOUT_5V后端可能有很多負(fù)載,如果有串電流,體二極管可能就會導(dǎo)通,這就是為什么S和D需要調(diào)換。
3. NMOS管防反接
防電源反接原理:
當(dāng)5V電源正接時,MOS管的G=5V,D=0V,MOS管的體二極管會導(dǎo)通,將S電壓鉗在0.7V左右,需要注意,圖中的R2看做是一個負(fù)載,并不單單是一個電阻,Ugs》0,所以MOS管導(dǎo)通,MOS管導(dǎo)通之后,因?yàn)閷?dǎo)通壓降很低,體二極管截止了,S電壓等于0V,負(fù)載正常工作。
當(dāng)5V電源反接時,G=0,S=0,Ugs=0,MOS管是截止?fàn)顟B(tài),并且體二極管也不通,電路中是沒有電流回路的,保護(hù)了后端負(fù)載。