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mos管防反接保護電路安全措施-技術解決方案大全

信息來源:本站 日期:2017-12-19 

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1.通常情況下直流電源輸入防反接保護電路是運用二極管的單向導電性來完結防反接保護。如下圖1示:

這種接法簡略可靠,但當輸入大電流的情況下功耗影響是非常大的。以輸入電流額定值抵達2A,如選用Onsemi的快速恢復二極管  MUR3020PT,額定管壓降為0.7V,那么功耗至少也要抵達:Pd=2A×0.7V=1.4W,這樣功率低,發熱量大,要加散熱器。


2.其他還可以用二極管橋對輸入做整流,這樣電路就永久有正確的極性(圖2)。這些方案的缺點是,二極管上的壓降會消耗能量。輸入電流為2A時,圖1中的電路功耗為1.4W,圖2中電路的功耗為2.8W。

圖1

圖1 一只串聯二極管保護系統不受反向極性影響,二極管有0.7V的壓降

圖2

圖2 是一個橋式整流器,不論什么極性都可以正常作業,但是有兩個二極管導通,功耗是圖1的兩倍

MOS管型防反接保護電路

圖3運用了MOS管的開關特性,控制電路的導通和斷開來規劃防反接保護電路,由于功率MOS管的內阻很小,現在 MOSFET Rds(on)現已可以做到毫歐級,處理了現有選用二極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過大的問題。

極性反接保護將保護用場效應管與被保護電路串聯聯接。保護用場效應管為PMOS場效應管或NMOS場效應管。若為PMOS,其柵極和源極分別聯接被保護電路的接地端和電源端,其漏極聯接被保護電路中PMOS元件的襯底。若是NMOS,其柵極和源極分別聯接被保護電路的電源端和接地端,其漏極聯接被保護電路中NMOS元件的襯底。一旦被保護電路的電源極性反接,保護用場效應管會構成斷路,防止電流焚毀電路中的場效應管元件,保護整體電路。

詳細N溝道MOS管防反接保護電路電路如圖3示

圖3. NMOS管型防反接保護電路

圖3

N溝道MOS管經過S管腳和D管腳串接于電源和負載之間,電阻R1為MOS管供應電壓偏置,運用MOS管的開關特性控制電路的導通和斷開,然后防止電源反接給負載帶來損壞。正接時分,R1供應VGS電壓,MOS豐滿導通。反接的時分MOS不能導通,所以起到防反接作用。功率MOS管的Rds(on)只要20mΩ實踐損耗很小,2A的電流,功耗為(2×2)×0.02=0.08W根柢不必外加散熱片。處理了現有選用二極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過大的問題。


VZ1為穩壓管防止柵源電壓過高擊穿mos管。NMOS管的導通電阻比PMOS的小,最好選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。



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