【导读】面对日益复杂的电路应用场景,如何在实现高效防反接保护的同时,兼顾低损耗、低成本以及后级器件的安全性,成为工程师面临的关键挑战。传统的“二极管串联保险丝”方案虽然结构简单,但在应对电源反接时存在维护成本高、无法完全消除负压冲击等显著弊端,难以满足高性能系统的需求。相比之下,基于PMOS管的防反接电路凭借其利用寄生二极管导通机制实现的超低内阻(毫欧级)特性,不仅大幅降低了正常工作时的导通损耗,更能在电源反接瞬间迅速切断通路,从根源上杜绝后级电路受损的风险。
我们需要根据具体的电路应用场景还有需求来选择一个合适的二极管类型还有电源配置,来确保电路的性能和稳定性达到最优。
使用反接的二极管和保险丝的这个组合,当电路在正常工作的时候可以实现低损耗。但是当电源反接时,电顺着二极管流,这样会接近短路,导致电路中的保险丝熔断,以此来保护电路。
但是,反接发生后,因为器件已经熔断,因此二极管和保险丝都需要更换,这样大大增加了维护成本。另外,当输入反接时会产生一定的负压,后级电路的器件仍有可能损坏,因此还需要采取其他的措施来保护后级电路设备。
MOS的防反接电路
这个采用的是PMOS用来防反接的电路,它是利用PMOS的内部寄生二极管来实现对后级电路的保护。当输入电源是正接时,寄生二极管是导通,从而使得源极电压也升高,此时栅极电压约等于电源的负端电压,便会使得PMOS的导通。
因为PMOS的导通以后,它的内阻通常是在几毫欧的范围内,因此它的导通损耗是远低于使用二极管时的损耗的。
当输入电源接反时,寄生二极管便会截止,使得栅极电压为0V,因此PMOS关断,进而后级设备的电压降为0V。这样,后级器件就不会由于电源反接而受到损害。所以,这种很基本的PMOS防反接电路它是可以在电路保护方面发挥非常重要的作用。内阻低,压降损耗小,还保护后级电路。
注意事项
1.我们为了更好更有效的保护电路,在PMOS的防反接电路中,我们需选择具有适当Vds值和Vgs耐压值的PMOS。还有,选择一个具有较低内阻的PMOS型号,它可以进一步降低导通的损耗。
2.PMOS上面的功耗还有散热面积大小对于电路的稳定性华友可靠性是具有非常重要的意义。所以,我们应该合理的选择PMOS的型号还有规格,以便它在正常工作时候不会因为过热或者出现其他不良现象。因此我们为了保证电路的稳定性还有可靠性,还应该在电路设计时考虑到PMOS适当的散热。比如增大散热面积。
总结
采用PMOS管构建的防反接电路,通过巧妙利用其内部寄生二极管与栅极电压控制逻辑,成功实现了“正常工作时极低损耗”与“反接时彻底关断”的完美平衡,显著提升了系统的能效比与安全性。然而,要充分发挥PMOS方案的优势,必须在设计阶段严格把控器件选型,确保 与 耐压值满足应用需求,并优先选用低 型号以进一步降低热耗。同时,合理的散热布局与足够的散热面积设计是保障PMOS在长时间大电流工作下稳定性的关键所在。只有将科学的器件选型与严谨的热管理相结合,才能打造出既经济高效又坚如磐石的电源输入保护系统。





