MOS管防反接电路详解

文章详细介绍了N沟道MOS管如何通过S和D管脚实现电源的正向连接和反向保护,利用MOS管的开关特性防止反接造成的损害。特别强调了稳压管VZ1的作用和NMOS与PMOS的区别,以及电流方向的注意点和安全阈值的管理。

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1.资料收集

N沟道MOS管通过S管脚和D管脚串接于电源和负载之间,电阻R1为MOS管提供电压偏置,利用MOS管的开关特性控制电路的导通和断开,从而防止电源反接给负载带来损坏。正接时候,R1提供VGS电压,MOS饱和导通。反接的时候MOS不能导通,所以起到防反接作用。功率MOS管的Rds(on)只有20mΩ实际损耗很小,2A的电流,功耗为(2×2)×0.02=0.08W根本不用外加散热片。解决了现有采用二极管电源防反接方案存在的压降和功耗过大的问题。

VZ1为稳压管防止栅源电压过高击穿mos管。NMOS管的导通电阻比PMOS的小,最好选NMOS。

NMOS管的漏极接在电源的负极,栅极高电平导通。

如上图
当电源正确接入时。电流的流向是从Vin到负载,在通过NMOS到GND。刚上电时因为NMOS管的体二极管存在,地回路通过体二极管(补充一句我习惯称为:寄生二极管)接通,后续因为Vgs大于Vgsth门限电压,MOS管导通。
当电源接反时,体二极管不通,并且Vgs的电压也不会符合要求,NMOS管不通,电路中没有电流回路,断路,负载不工作,也不会烧坏,实现了保护。
需要提起的是,当电源正常接入时,电路中的电流是从S到D。与常规NMOS管使用的电流方向是不同的。(这里我补充一句,通常我们是将S接到地的一侧,这里原文很细心的提到了)
电路需要注意,正常情况下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。

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