微软公司宣布不再支持你正在使用的 IE浏览器,这会严重影响浏览网页,请使用微软最新的Edge浏览器
厂商专区
产品/技术
应用分类

详解MOS管防反接保护电路安全措施

2019-02-25 10:56 来源:互联网 编辑:Angelina

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:

详解MOS管防反接保护电路安全措施


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。


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。

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。

详解MOS管防反接保护电路安全措施

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管防反接,好处就是压降小,小到几乎可以忽略不计。现在的MOS管可以做到几个毫欧的内阻,假设是6.5毫欧,通过的电流为1A(这个电流已经很大了),在他上面的压降只有6.5毫伏。

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:

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。


详解MOS管防反接保护电路安全措施

正确连接时:刚上电,MOS管的寄生二极管导通,所以S的电位大概就是0.6V,而G极的电位,是VBAT,VBAT-0.6V大于UGS的阀值开启电压,MOS管的DS就会导通,由于内阻很小,所以就把寄生二极管短路了,压降几乎为0。

电源接反时:UGS=0,MOS管不会导通,和负载的回路就是断的,从而保证电路安全。

PMOS管防止电源反接电路:

详解MOS管防反接保护电路安全措施

正确连接时:刚上电,MOS管的寄生二极管导通,电源与负载形成回路,所以S极电位就是VBAT-0.6V,而G极电位是0V,PMOS管导通,从D流向S的电流把二极管短路。

电源接反时:G极是高电平,PMOS管不导通。保护电路安全。

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。

PMOS管接在电源的正极,栅极低电平导通。

连接技巧

NMOS管DS串到负极,PMOS管DS串到正极,让寄生二极管方向朝向正确连接的电流方向。

感觉DS流向是“反”的?

仔细的朋友会发现,防反接电路中,DS的电流流向,和我们平时使用的电流方向是反的。

为什么要接成反的?

利用寄生二极管的导通作用,在刚上电时,使得UGS满足阀值要求。


声明:本内容为作者独立观点,不代表电源网。本网站原创内容,如需转载,请注明出处;本网站转载的内容(文章、图片、视频)等资料版权归原作者所有。如我们采用了您不宜公开的文章或图片,未能及时和您确认,避免给双方造成不必要的经济损失,请电邮联系我们,以便迅速采取适当处理措施;欢迎投稿,邮箱∶editor@netbroad.com。

相关阅读

微信关注
技术专题 更多>>
研发工程师的工具箱
智慧生活 创新未来

头条推荐

电子行业原创技术内容推荐
客服热线
服务时间:周一至周五9:00-18:00
微信关注
获取一手干货分享
免费技术研讨会
editor@netbroad.com
400-003-2006