浅析mos管防反接保护电路安全措施

1.通常情况下直流电源输入防反接保护电路是运用二极管的单向导电性来完结防反接保护。如下图1示：

图1

这种接法简略可靠，但当输入大电流的情况下功耗影响是非常大的。以输入电流额定值抵达2A,如选用Onsemi的快速恢复二极管 MUR3020PT，额定管压降为0.7V，那么功耗至少也要抵达：Pd＝2A×0.7V＝1.4W，这样功率低，发热量大，要加散热器。

2.其他还可以用二极管桥对输入做整流，这样电路就永久有正确的极性(图2)。这些方案的缺点是，二极管上的压降会消耗能量。输入电流为2A时，图1中的电路功耗为1.4W，图2中电路的功耗为2.8W。

图1 一只串联二极管保护系统不受反向极性影响，二极管有0.7V的压降

图2

图2 是一个桥式整流器，不论什么极性都可以正常作业，但是有两个二极管导通，功耗是图1的两倍。

MOS管防反接，好处就是压降小，小到几乎可以忽略不计。现在的MOS管可以做到几个毫欧的内阻，假设是6.5毫欧，通过的电流为1A（这个电流已经很大了），在他上面的压降只有6.5毫伏。

由于MOS管越来越便宜，所以人们逐渐开始使用MOS管防电源反接了。

NMOS管防止电源反接电路：

正确连接时：刚上电，MOS管的寄生二极管导通，所以S的电位大概就是0.6V，而G极的电位，是VBAT，VBAT-0.6V大于UGS的阀值开启电压，MOS管的DS就会导通，由于内阻很小，所以就把寄生二极管短路了，压降几乎为0。

电源接反时：UGS=0，MOS管不会导通，和负载的回路就是断的，从而保证电路安全。

PMOS管防止电源反接电路：

正确连接时：刚上电，MOS管的寄生二极管导通，电源与负载形成回路，所以S极电位就是VBAT-0.6V，而G极电位是0V，PMOS管导通，从D流向S的电流把二极管短路。

电源接反时：G极是高电平，PMOS管不导通。保护电路安全。

连接技巧

NMOS管DS串到负极，PMOS管DS串到正极，让寄生二极管方向朝向正确连接的电流方向。

感觉DS流向是“反”的？

仔细的朋友会发现，防反接电路中，DS的电流流向，和我们平时使用的电流方向是反的。

为什么要接成反的？

利用寄生二极管的导通作用，在刚上电时，使得UGS满足阀值要求。