方法一:
通常情況下,直流電源輸入防反接電路是運用二極管的單向導電性來完成防反接保護。如下圖所示:
圖1
這個電路的好處就是使用簡單,可以很方便的實現反接保護,但是不適合於低電壓或者大電流時,因為二極管存在導通壓降,假設二極管導通壓降為0.7V,流過的電流為2A,那么在二極管上消耗的功率就是1.4W。在低電壓時,二極管的0.7V壓降是不可以忽略的。
方法二:
如圖二所示,可以規避二極管導通壓降而造成的額外功耗,但是,這個電路的壞處是,但電路反接后,二極管上會流過很大的電流,使得二極管擊穿,這樣當反接后就需要更換二極管才可以再次擁有反接保護能力,這個電路的拓展電路如圖3所示,使用自恢復保險絲就可以不更換二極管而重復使用了。
圖2
圖3
方法三:
如圖4所示,可以使用二極管橋作為反接保護,這樣不管怎么連接都是正確的極性,但是,缺點和方法一一樣,會造成額外的功耗,並且是方法一的功耗的兩倍。
圖4
MOSFET 防反接,好處就是壓降小,小到可以忽略,由於MOS的導通電阻很小,有的是幾個毫歐,這樣通過電流為1A是,壓降也才只有幾個毫伏。
方法四:
極性反接保護用場效應管與被保護電路串聯連接。保護用場效應管為PMOS或者是NMOS場效應管。
NMOS管經過S管腳和D管腳串接與電源和負載之間,電阻R8為MOSFET提供電壓偏置,運用MOS管的開關特性控制電路的導通和斷開,然后放置電源反接給負載帶來損壞。正接 時,R1提供VGS電壓,MOSFET導通。反接是MOSFET不能導通,所以起到防反接保護作用。
功率MOS管的Rds(on)為20m歐姆是,2A的電流功耗只有0.08W。
正確連接是:剛上電,MOS管的寄生二極管導通,所以S的電位大概為0.6V,而G極的電位是Vz,Vz-0.6>Vgs(on),MOS的DS就會導通,由於內阻很小,隨意體二極管被短路,壓降幾乎為零。
電源反接時:Ugs=0.MOSFET不會導通,和負載回路是斷開的,從而保證電路安全。
圖4
如圖五所示的是有PMOS構成的反接保護。
正確連接:剛上電,MOS管的寄生二極管導通,電源與負載形成回路,所以S極電位就是Vz-0.6V,而G極是0V,PMOS導通,從D流向S的電流把二極管短路。
電源反接時:G是高電平,PMOS不導通,保護電路安全。
Vz1位穩壓管防止柵極電壓過高擊穿MOS管。NMOS管的導通電阻比PMOS管的電阻小,最好選擇NMOS。
NMOS管接在電源的負極,柵極高電平導通。
PMOS管接在電源的正極,柵極低電平導通。
連接技巧:
NMOSguan DS串到負極,PMOS管串到正極,讓寄生二極管的朝向正確連接的電流方向。
為什么DS之間電流流向是反的?
利用寄生二極管的導通作用,在剛上電時,使得UGS滿足閾值要求。