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在电子设备的设计中，电源防反接电路是至关重要的一环。它能够有效地防止电源的误接或反接而导致设备的损坏或故障。然而，市场上存在多种电源防反接电路设计方案，每种方案都有其独特的特点和优势。在本文中，我们将深入探讨电源防反接电路设计的特点与区别，帮助读者更好地了解不同方案之间的差异，以便在设计过程中做出明智的选择。 在实际应用中，G极一般串联一个电阻，防止MOS管被击穿，也可以加上稳压二极管，并联在分压电阻上的电容，有一个软启动的作用。在电流开始流过的瞬间，电容充电，G极的电压逐步建立起来。对于PMOS，相比NOMS导通需要Vgs大于阈值电压，由于其开启电压可以为0，DS之间的压差不大，比NMOS更具有优势。 保险丝防护当电源接反时，电路中存在短路，产生大电流，进而将保险丝熔断，起到保护电路的作用。 PMOS防反接保护电路：PMOS用作电源开关，将负载与电源连接或断开，在正确连接电源期间，MOSFET由于正确的VGS(栅极到源极电压)而导通，但在反极性情况下，栅极到源极电压太低而无法导通MOSFET并将负载与输入电源断开。 MOSFET选择的主要参数1. DS漏源电阻(RDS)：使用极低的RDS(漏源电阻)以实现低散热和极低的输出压降，更高的RDS将产生更高的热耗散。 2. D漏极电流：通过MOSFET的最大电流，如果负载电流需要2A电流，选择能够承受该电流的MOSFET。在这种情况下，漏极电流为3A的MOSFET是一个不错的选择。选择比实际需要大的参数。 3. DS漏源电压：DS漏源电压需要高于电路电压。如果电路需要最大30V的电压，则需要漏源电压为50V的MOSFET才能安全运行，始终选择大于实际需要的参数。反接时，MOSFET会因Vgs不足而关断，对负载电流和MOSFET都没有影响。 以上参数在正常情况下都是需要的，需要谨慎选择。齐纳二极管电压的选择：每个MOSFET都带有一个Vgs（栅极到源极电压）。如果栅极到源极电压增加超过最大额定值，这可能会损坏MOSFET栅极。因此，选择一个不会超过MOSFET栅极电压的齐纳二极管电压。对于10V的Vgs，9.1V齐纳二极管就足够了。确保栅极电压不应超过最大额定电压。 齐纳二极管与肖特基二极管的区别：肖特基二极管：正向导通压降0.7V左右，整流电流可达几A(2)齐纳二极管(稳压二极管)：其是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。(3)肖特基二极管当反向电压过大时会损坏，齐纳二极管不会！(4)应用：稳压一般用来提供一个简易的参考电压或者做定压指示，肖特基大多用于开关整流。稳压二极管原理：正向特性和普通二极管差不多，反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时，反向电阻很大，反向漏电流极小。但是，当反向电压临近反向电压的临界值时，反向电流骤然增大，称为击穿，在这一临界击穿点上，反向电阻骤然降至很小值。尽管电流在很大的范围内变化，而二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压附件，从而实现了二极管的稳压功能。齐纳二极管需要关注的参数：(1)反向击穿电压；(2)功率，在齐纳二极管工作时，会有电流流过它，因此会发热！齐纳二极管的使用限制：1.不适合大负载场景。只适合负载比较小的场景（几十mA），当应用于大电流场景时发热会很严重！2.缺乏反馈，输出不稳定，负载的跳变和输入电源的跳变，都会引起输出电压的剧烈波动。 当没有达到齐纳二极管的反向击穿电压时，齐纳二极管相当于不存在，正向使用时就相当于肖特基二极管。
MOS管使用总结MOS管作开关：无论是N沟道还是P沟道，一定是寄生二极管的负极接输入边，正极接输出端或GND，否则就无法实现开关功能了。
所以，N沟道D极接输入，S极接输出或GND
P沟道S极接输入，D极接输出
如果方向接反，会出现下面这种情况，起不到开关作用：因为通过寄生二极管直接导通，S极电压可以无条件到D极，MOS管就失去了开关的作用。
隔离作用 也就是防反接，相当于一个二极管。使用二极管，导通时会有压降，会损失一些电压。而使用MOS管做隔离，在正向导通时，在G极加合适的电压，可以让MOS管饱和导通，这样通过电流时，几乎不产生压降。 作隔离作用时，不论N沟道还是P沟道，寄生二极管的方向就是电路导通的方向。使用PMOS做隔离电路最常见。 通过对电源防反接电路设计的特点与区别的深入探讨，我们可以发现每种设计方案都有其独特的特点和适用场景。从简单的二极管保护到复杂的MOSFET和集成电路方案，每一种防反接电路设计都能在一定程度上确保电源连接的正确性。在选择时，我们需要综合考虑实际需求、成本效益、可扩展性等因素，并选择最适合的防反接电路设计方案。无论采用何种方案，在电源防反接电路的设计中，保障设备的安全性和稳定性始终是我们的首要任务。让我们继续探索和研究电源防反接电路设计，不断提升电子设备的质量和可靠性。
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发表于 2023-10-24 11:50:39
