【導(dǎo)讀】電子設(shè)備都須用到直流電源,接入電源最怕的就是正負極接反了。若沒有防反接電路,那就不知會發(fā)生什么情況了, 元件損壞那是肯定的了。所以一般電路都會加反接電路,如下介紹幾種常用電路。
電子設(shè)備都須用到直流電源,接入電源最怕的就是正負極接反了。若沒有防反接電路,那就不知會發(fā)生什么情況了, 元件損壞那是肯定的了。所以一般電路都會加反接電路,如下介紹幾種常用電路。
1、利用一個二極管防反接電路
通常情況下直流電源輸入防反接保護電路是利用二極管的單向?qū)щ娦詠韺崿F(xiàn)防反接保護。如圖1所示:
這種接法簡單可靠,成本低,但當輸入大電流的情況下功耗影響是非常大的。若輸入電流額定值達到3A,一般二極管壓降為0.7V,那么功耗至少也要達到:Pd=3A×0.7V=2.1W,損耗這么大,這樣效率必定低,且發(fā)熱量大,要加散熱器。這就不劃不來了。 所以這種只能用在小電流,要求不高的電路中。
2、利用橋式整流管做防反接電路
利用二極管橋?qū)斎胱稣鳎@樣電路就永遠有正確的極性。如圖2電路
4個二極管組成的橋式整流器,不論輸入電源正負怎么接,輸出極性都是正常的。原理與方法1一樣,都是利用二極管的單向?qū)ㄐ?,但橋式整流同時有兩個二極管導(dǎo)通,所以功耗是圖1的兩倍。當輸入電流為3A時,Pd=3A×0.7V×2=4.2W,更要加散熱片了。這成本更高,不實用。
利用了MOS管的開關(guān)特性,控制電路的導(dǎo)通和斷開來設(shè)計防反接保護電路,由于功率MOS管的內(nèi)阻很小,現(xiàn)在 MOSFET Rds(on)已經(jīng)能夠做到毫歐級,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。
極性反接保護將保護用場效應(yīng)管與被保護電路串聯(lián)連接。一旦被保護電路的電源極性反接,保護用場效應(yīng)管會形成斷路,防止電流燒毀電路中的場效應(yīng)管元件,保護整體電路。
N溝道MOS管防反接保護電路電路如圖3示
N溝道MOS管通過S管腳和D管腳串接于電源和負載之間,電阻R1為MOS管提供電壓偏置,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載帶來損壞。正接時候,R1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。功率MOS管的Rds(on)只有20mΩ實際損耗很小,3A的電流,功耗為(3×3)×0.02=0.18W根本不用外加散熱片。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。VZ1為穩(wěn)壓管防止柵源電壓過高擊穿mos管。
P溝道MOS管防反接保護電路電路如圖4示
因為NMOS管的導(dǎo)通電阻比PMOS的小且價格相對更便宜,最好選NMOS。