PMOS管防电源反接电路设计 防电源反接原理分析

记得诚 发表于 2020-09-08 14:39:00 收藏 已收藏
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PMOS管防电源反接电路设计 防电源反接原理分析

记得诚 发表于 2020-09-08 14:39:00

1. PMOS管防反接

防电源反接原理:

电源正常接时,5V电压从U1的D极经过体二极管到达S极,因为有一个压降,S极电压约4.3V,Ugs=-4.3V,所以MOS管导通,MOS管导通之后,D和S之间的导通压降很小,体二极管也就截止了,所以输出VOUT_5V≈5V;

当电源接反时,此时G极电压为5V,Ugs》0,所以PMOS管不会导通,也就保护了后端电路。

PMOS管防电源反接电路

使用此电路需要注意如下几点:

1、这个电路适用于低压的场合,MOS管的导通内阻很小(小的一般是mΩ级别),所以输出电压几乎输入电压,如果用二极管防反接,会有一个比较大的导通压降,之前写过二极管防反接保护电路,可参考二极管防电源反接电路

2、MOS管选择合适的导通电压,如果输入电压很低,MOS管可能无法导通,而是直接走的体二极管,导致输出电压更低。

3、5V输入端可以加MLCC滤波,切记不能加有极性的器件,防止反接时损坏。

2. PMOS管开关电路

又有人会问了,为什么上图中的D和S方向和我们平时用的不一样,下图是我们经常用的PMOS管开关电路。

PMOS管开关电路

工作原理:

电源正接时,Ugs《0,MOS管导通,D极电压就等于5V;

当5V电源反接时,S=0,G=5V,Ugs》0,MOS管是关闭状态的,看到这里,似乎是合理,也能防止反接,但是S=0时,PMOS的体二极管会导通,会将VOUT_5V钳位在0.7V左右,那又有人说了,为什么MOS管的体二极管会导通,S和D都为0啊,那是因为在实际电路中,VOUT_5V后端可能有很多负载,如果有串电流,体二极管可能就会导通,这就是为什么S和D需要调换。

3. NMOS管防反接

防电源反接原理:

当5V电源正接时,MOS管的G=5V,D=0V,MOS管的体二极管会导通,将S电压钳在0.7V左右,需要注意,图中的R2看做是一个负载,并不单单是一个电阻,Ugs》0,所以MOS管导通,MOS管导通之后,因为导通压降很低,体二极管截止了,S电压等于0V,负载正常工作。

当5V电源反接时,G=0,S=0,Ugs=0,MOS管是截止状态,并且体二极管也不通,电路中是没有电流回路的,保护了后端负载。

NMOS管防电源反接

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