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硬件分析(二)防反接保护因为防反接保护烧了好几回?,反接制动。

苏州金螳螂建筑装饰通讯 2024-10-05 0

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一、单二极管防反接电路

二极管防反接保护

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常日情形下直流电源输入防反接保护电路是利用二极管的单引导电性来完结防反接保护。
这种接法简单可靠,但当输入大电流的情形下功耗影响是非常大的。
以输入电流额定值达2A,二极管额定管压降为0.7V,那么功耗至少也要达到:Pd=2A×0.7V=1.4W,这样功率低,发热量大,要加散热器,不适宜大电流供电电路、电池供电电路和低功耗电路。

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二、二极管和自规复保险防反接电路

利用自规复保险和二极管防反接保护

利用自规复保险和二极管防反接保护,当电源接反造成短路,自规复保险达到跳闸电流而断开,也可以保护后级电路短路保护,此电路也会有损耗在自规复保险上,在设计时要根据电压电流大小选择自规复保险。

三、全桥防反接电路

整流桥防反接保护

这个电路适宜互换和直流供电产品,可以直接接变压器或者开关电源,不用区分正负极。
缺陷是输入电流不能太大,太大会造成功率损耗,是单个二极管的一倍损耗。

四、NMOS防反接电路

NMOS管防反接保护

利用了MOS管的开关特性,掌握电路的导通和断开来方案防反接保护电路,由于功率MOS管的内阻很小,现在 MOSFET Rds现已可以做到毫欧级,比拟现有选用二极管电源防反接方案存在的压降和功耗过大的问题。

极性反接保护将保护用场效应管与被保护电路串联联接。
保护用场效应管为PMOS场效应管或NMOS场效应管。
若为PMOS,其栅极和源极分别联接被保护电路的接地端和电源端,其漏极联接被保护电路中PMOS元件的衬底。
若是NMOS,其栅极和源极分别联接被保护电路的电源端和接地端,其漏极联接被保护电路中NMOS元件的衬底。
一旦被保护电路的电源极性反接,保护用场效应管会构成断路,防止电流焚毁电路中的场效应管元件,保护整体电路。

N沟道MOS管经由S管脚和D管脚串接于电源和负载之间,电阻R1为MOS管供应电压偏置,利用MOS管的开关特性掌握电路的导通和断开,然后防止电源反接给负载带来破坏。
正接时,R1供应VGS电压,MOS导通。
反接的时MOS不能导通,以是起到防反接浸染。
功率MOS管的Rds根据不同管子,实践损耗很小,以20毫欧打算,2A的电流,功耗为(2×2)×0.02=0.08W根柢不必外加散热片。
比拟现有选用二极管电源防反接方案存在的压降和功耗过大的问题。

五、NMOS防反接电路

当输入电源大于MOS管VGS最大电压,应增加D7稳压管防止电源电压过高击穿mos管。
当电源精确接入时。
电流的流向是从Vin到负载,在通过NMOS到GND。
刚上电时由于NMOS管的体二极管存在,地回路通过体二极管接通,后续由于Vgs大于VGS门限电压,MOS管导通。

当电源接反时,体二极管不通,并且Vgs的电压也不会符合哀求,所有NMOS管不通,电路中没有电流回路,断路,负载不事情,也不会烧坏,实现了保护。

电路须要把稳,正常情形下Vgs不能大于NMOS管的Vgs最大耐压值,如果超过了可以在Vgs上面跨接一个稳压管防止烧坏。

六、PMOS防反接电路

PMOS防反接保护

当没反接时,通过PMOS管的体二极管到达S极,G极低电平PMOS管导通,体二极管被短接,电流都从DS流过,MOS管导通后DS间的内阻很小,产生的压降基本可忽略。

当反接时,G极是高电平,PMOS管不会导通,起到保护电路的浸染。

NMOS管接在电源的负极,栅极高电平导通。

PMOS管接在电源的正极,栅极低电平导通。

NMOS管的导通电阻比PMOS的小,最好选NMOS。

由于作者水平有限难免有不敷之处,创造问题及时提醒作者,我会及时变动。

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