PMOS管的防电源反接电路

一、电路介绍
使用MOS管实现的防电源反接电路,在电源正确接入时,电源正常对负载供电。在电源正负极反接时,断开负载电路,从而保护负载。下面讲解使用“P型”MOS管的防电源反接电路。
二、电路分析(以Vin=5V为例)
1、电源正确接入时电源正常接入,也就是电源没有正负反接,此时电源正常对负载供电。
假设拿掉MOS管g极的电阻R1,此时MOS管将不导通,但Vin可以通过MOS管的体二极管对负载进行供电。
体二极管的压降约为5V-4.3V=0.7V。
实际上MOS管的g极是有电阻R1的,MOS管的g极通过电阻R1接到电源负极的GND。
在MOS管导通前,Vin的电压依然通过MOS管体二极管传到Vout(也就是MOS管s极的电压)。
而当Vout从0上升到足够高时(往往不需要到4.3V),已经有足够大的Vgs电压将MOS管打开,最终各点的电压如下图。
此时Vgs=Vg-Vs=0-5V=-5V。
2、电源正负极反接时
由于MOS管g极电压为5V--》所以Vgs电压大于0--》MOS管不导通,且体二极管也反向截止--》电流不能形成回路--》负载被保护。
三、电路扩展
上述电路使用的是“P型”MOS管,也可以使用“N型”MOS管,电路如下。
分享一个基于PMOS管的电源防反接电路:
防反接原理:
当5V没反接时,5V通过PMOS管的体二极管(DS间还没导通)到达S极,S极电压为5-0.7=4.3V,此时Ugs=-4.3V,PMOS管导通(DS间导通),体二极管被短接,电流都从DS流过,MOS管导通后DS间的内阻很小,产生的压降基本可忽略,所以5V_OUT基本等于5V。
当5V反接时,G极是高电平,Ugs》0,PMOS管不会导通,起到保护电路的作用。
使用PMOS管防反接,要注意以下几点:
1、在PMOS管输入端不要使用有极性的滤波电路;
2、输入端电容C1起软启动作用;
3、在G极串接一个电阻R1到地,防止MOS管击穿;
4、PMOS管选型时选择合适的开启电压Ugs(th);
5、注意PMOS管的体二极管方向,即电流方向,如果S极输入,D极输出是起不来防反接作用的;
6、这种电路一般用在低压场合,24V这类的可以用一个二极管防反接,毕竟二极管0.7V的压降相对24V是比较小的。
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