【电路精选】几种防反接电路分享-KIA MOS管

一些电(dian)(dian)(dian)池供电(dian)(dian)(dian)的设(she)(she)备(bei)，工控类(lei)的一些现场终端设(she)(she)备(bei)等，在设(she)(she)计(ji)时(shi)都会有一个供电(dian)(dian)(dian)接(jie)(jie)口，对于(yu)这些需(xu)要(yao)(yao)(yao)直流供电(dian)(dian)(dian)的设(she)(she)备(bei)，在设(she)(she)计(ji)时(shi)一定需(xu)要(yao)(yao)(yao)考(kao)虑到其电(dian)(dian)(dian)源接(jie)(jie)反(fan)(fan)的情(qing)况，否(fou)则(ze)一但接(jie)(jie)反(fan)(fan)，有可能导致终端设(she)(she)备(bei)内部电(dian)(dian)(dian)路(lu)烧(shao)坏。对此需(xu)要(yao)(yao)(yao)设(she)(she)计(ji)防反(fan)(fan)接(jie)(jie)保护电(dian)(dian)(dian)路(lu)，本文主(zhu)要(yao)(yao)(yao)讲解通过二极管(guan)防反接(jie)保护(hu)电路和MOS管(guan)防反接(jie)保护(hu)电路。

二极管防反接保护

常用(yong)二极管(guan)防反(fan)接保(bao)护电路(lu)设计主要有(you)三(san)种：二极管(guan)串(chuan)联型、二极管(guan)并联型、整流桥型。

二极管串联型防(fang)反接保护电路

防反接电路

普通二极(ji)管(guan)防反接保(bao)护电路

如上图，通(tong)过电(dian)路中串联一个(ge)二(er)极管(guan)，来防止电(dian)路电(dian)源(yuan)反接。如果电(dian)源(yuan)供电(dian)反向接入，二(er)极管(guan)反向截止不导通(tong)。从(cong)而起到保护(hu)电(dian)路的(de)作用。

但是(shi)此电路有关缺点就(jiu)是(shi)，二(er)极管(guan)占用(yong)一定(ding)压降，如(ru)果(guo)电路中电流(liu)过大会导致(zhi)二(er)极管(guan)耗(hao)电过多，导致(zhi)二(er)极管(guan)发热量大。如(ru)果(guo)电路中电流(liu)有1A，二(er)极管(guan)压降为0.7V，那么这(zhei)个二(er)极管(guan)在电路中就(jiu)消耗(hao)0.7W的功耗(hao)。

当然可(ke)以(yi)选用低压(ya)降的(de)(de)二极(ji)管(guan)(guan)，比如肖特基二极(ji)管(guan)(guan)，可(ke)以(yi)减少一部分压(ya)降，但是(shi)这个问题并(bing)没有根本解决，随着负载电路电流的(de)(de)增加，二极(ji)管(guan)(guan)消耗的(de)(de)功率也(ye)就越(yue)多(duo)。

防反接电路

肖特基二(er)极管(guan)防反接保(bao)护电路

二极管并联型防反接(jie)保护(hu)电路

防反接电路

二极(ji)管并联型防反接保护电路

如上(shang)图，通过(guo)在电(dian)路中并(bing)入二极管和串入一个自恢复保险(xian)来实现(xian)电(dian)路的防反接保护功能。

如(ru)果(guo)输入电(dian)源(yuan)正负(fu)接反，那么(me)二极(ji)管(guan)导(dao)通，与自恢(hui)复保险丝构成回路，由于二极(ji)管(guan)导(dao)通，使得Vin被二极(ji)管(guan)钳位在(zai)0.7V，这样后级回路因(yin)为0.7V电(dian)压太小，而无法实现供电(dian)。

另一(yi)方面这个回(hui)路(lu)就会形成(cheng)很大(da)的电(dian)(dian)流，从而使(shi)自恢复保险丝(si)(si)动作(zuo)断开电(dian)(dian)路(lu)。此电(dian)(dian)路(lu)的缺点就是需要一(yi)个自恢复保险丝(si)(si)，增加了电(dian)(dian)路(lu)成(cheng)本。

整(zheng)流桥型(xing)防(fang)反接(jie)保护电路

防反接电路

整流桥型(xing)防(fang)反(fan)接保护电路

如(ru)上(shang)图，电(dian)路(lu)中接入(ru)(ru)整流桥，这(zhei)样输入(ru)(ru)电(dian)路(lu)不管怎么接，都不会引(yin)起后级(ji)电(dian)路(lu)电(dian)源接反。

此电(dian)路的缺(que)点(dian)就是需要消耗1.4V左(zuo)右的二极(ji)管(guan)压降。如果电(dian)路中(zhong)电(dian)流过大(da)，那么整流桥也会消耗过多(duo)的功率，导致(zhi)其发热。功率消耗过大(da)。

MOS管防反接保护

Nmos防反接(jie)保护

防反接电路

上(shang)图中是通过Nmos接入电路中实现防反接的功能(neng)。

其中，电(dian)源电(dian)压(ya)(ya)接入(ru)正确时，由于MOS管(guan)中的寄生二(er)(er)极(ji)管(guan)的存在(zai)，从(cong)而使得MOS管(guan)的Vgs电(dian)压(ya)(ya)为输入(ru)电(dian)压(ya)(ya)减去寄生二(er)(er)极(ji)管(guan)压(ya)(ya)降电(dian)压(ya)(ya)0.7V，这(zhei)个电(dian)压(ya)(ya)是大于MOS开(kai)关导(dao)通(tong)的阈值电(dian)压(ya)(ya)，从(cong)而使MOS管(guan)导(dao)通(tong)，导(dao)通(tong)后相当于寄生二(er)(er)极(ji)管(guan)被MOS管(guan)导(dao)通(tong)短路(lu)，从(cong)而可以通(tong)过更大的电(dian)流。

当电(dian)源(yuan)电(dian)压接(jie)反(fan)时(shi)，NMOS不导(dao)通(tong)，MOS管是截(jie)止的(de)。从而保(bao)护后级电(dian)路的(de)安全，图中的(de)R5和LED2为，如(ru)果电(dian)源(yuan)接(jie)入反(fan)向电(dian)压，那么(me)LED2指示(shi)电(dian)源(yuan)接(jie)反(fan)。

R6和D6是为了确保(bao)电源接入(ru)正确时(shi)，更(geng)好的保(bao)证(zheng)MOS管(guan)(guan)(guan)导(dao)(dao)通，如果省去稳压(ya)二极(ji)管(guan)(guan)(guan)D6，则有可(ke)能由于输入(ru)电压(ya)过高(gao)导(dao)(dao)致超(chao)过MOS管(guan)(guan)(guan)的Vgs最大值，从而容易使MOS管(guan)(guan)(guan)损耗。加入(ru)稳压(ya)管(guan)(guan)(guan)也是更(geng)好的保(bao)护MOS管(guan)(guan)(guan)。

Pmos防反(fan)接(jie)保护

防反接电路

上(shang)图中是通过调节电(dian)阻(zu)R2和R3的分压(ya)(ya)来(lai)开启NMOS实现电(dian)路的防反接保(bao)护。这样可(ke)以根据实际输入电(dian)压(ya)(ya)的多少(shao)，通过分压(ya)(ya)电(dian)阻(zu)调节NMOS开关开启电(dian)压(ya)(ya)。

当(dang)电源接反时(shi)，指示灯亮，二极管D1将其分压点的电压钳位(wei)在0.7V,从而使得NMOS不导(dao)通，后级电路(lu)断开。

防反接电路