DC 电源输入防反接保护电路总结

小猫不吃鱼1202

于 2025-06-12 06:21:30 发布

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分类专栏： PCB设计文章标签：单片机嵌入式硬件

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电源的正负极一旦接反，就会导致很多电子元器件烧毁，其中主要的缘由是因为电流过大导致器件被击穿，因此实际应用中必须采取防止接反的措施。

我们在设计一些终端设备时，比如一些电池供电的设备，工控类的一些现场终端设备等，这些设备在设计时都会有一个供电接口，对于这些需要直流供电的设备，我们在设计时一定需要考虑到其电源接反的情况，否则一但接反，有可能导致终端设备内部电路烧坏。对此我们需要设计防反接保护电路，这里就主要讲解下通过二极管防反接保护电路和MOS管防反接保护电路。

1.二极管防反接保护

常用二极管防反接保护电路设计主要有三种：二极管串联型、二极管并联型、整流桥型。

1.1 二极管串联型防反接保护电路

1.2 二极管并联型防反接保护电路

如上图，通过在电路中并入二极管和串入一个自恢复保险来实现电路的防反接保护功能。如果输入电源正负接反，那么二极管导通，与自恢复保险丝构成回路，由于二极管导通，使得Vin被二极管钳位在0.7V，这样后级回路因为0.7V电压太小，而无法实现供电。另一方面这个回路就会形成很大的电流，从而使自恢复保险丝动作断开电路。此电路的缺点就是需要一个自恢复保险丝，增加了电路成本。

1.3 整流桥型防反接保护电路

2. Nmos防反接保护

上图中是通过Nmos接入电路中实现防反接的功能。其中，

电源电压接入正确时，由于MOS管中的寄生二极管的存在，从而使得MOS管的Vgs电压为输入电压减去寄生二极管压降电压0.7V，这个电压是大于MOS开关导通的阈值电压，从而使MOS管导通，导通后相当于寄生二极管被MOS管导通短路，从而可以通过更大的电流。

当电源电压接反时，NMOS不导通，MOS管是截止的。从而保护后级电路的安全，图中的R5和LED2为，如果电源接入反向电压，那么LED2指示电源接反。R6和D6是为了确保电源接入正确时，更好的保证MOS管导通，如果省去稳压二极管D6，则有可能由于输入电压过高导致超过MOS管的Vgs最大值，从而容易使MOS管损耗。加入稳压管也是更好的保护MOS管。