直流供電產(chǎn)品在系統(tǒng)高可靠性要求下防反接保護(hù)是重要保護(hù)之一,二極管的單向?qū)ㄌ匦允苟O管作為了應(yīng)用首選,通常選用快恢復(fù)二極管,電流稍大的可選壓降較小的肖特基二極管,達(dá)到相同電流級的肖特基二極管成本相對偏高。快恢復(fù)二極管壓降約0.7V,肖特基二極管管壓降約為0.3V,以10A電流為例快恢復(fù)二極管消耗功率為7W,肖特基二極管消耗功率為3W,通常就需要考慮散熱問題,如果在5V電壓供電系統(tǒng)中壓降的產(chǎn)生會使系統(tǒng)的效率分別降低14%和6%。
為解決此問題MOS管型防反接保護(hù)電路被工程技術(shù)人員開發(fā)利用,利用MOS管的開關(guān)特性,控制電路的導(dǎo)通和斷開來設(shè)計防反接保護(hù)電路,由于功率MOS管的內(nèi)阻很小,通常可達(dá)到臺歐級別,解決了現(xiàn)有采用二極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過大的問題。還以10A電流為例,MOS管內(nèi)阻選10mQ,器件的管壓降為0.1V,消耗功率為1W。如果內(nèi)阻更小管壓隆及消耗的功率也變得更小,在低壓大電流系統(tǒng)中MOS管型防反接具有絕對的優(yōu)勢
保護(hù)用場效應(yīng)管為PMOS場效應(yīng)管或NMOS場效應(yīng)管,
NMOS場效應(yīng)管防反保護(hù)如下圖所示:
NMOS場效應(yīng)管通過D管腳和S管腳串接于電源和負(fù)載之間,電阻R1、R2為MOS管提供電壓偏置,VR1用于限制VGS間電壓,防止被擊穿。正接時候,R1、R2提供VGS電壓,MOS飽和導(dǎo)通。反接的時候MOS不能導(dǎo)通,所以起到防反接作用,利用MOS管的開關(guān)特性控制電路的導(dǎo)通和斷開,從而防止電源反接給負(fù)載帶來損壞。
PMOS場效應(yīng)管防反保護(hù)如下圖所示:
PMOS場效應(yīng)管通過D管腳和S管腳串接于電源和負(fù)載之間,電阻R1、R2為MOS管提供電壓偏置,VR1用于限制VSG間電壓,防止被擊穿。正接時候,R1、R2提供VSG電壓,MOS飽和導(dǎo)通。反接的時候MOS不能導(dǎo)通,所以起到防反接作用,利用MOS管的開關(guān)特性控制電路的導(dǎo)通和斷開,從而防止電源反接給負(fù)載帶來損壞。
由于場效應(yīng)管的加工工藝導(dǎo)致NMOS管的導(dǎo)通電阻比PMOS的小,所以最好選用NMOS。
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