【硬件学习笔记】防反接保护电路

1、二极管串联防反接保护

• 原理：输入接法正确时，电路正常运行；输入反接时，因二极管的存在会阻碍电流形成回路，从而达到断路的效果，避免损坏后级器件。
• 优点：简洁方便，元器件少，效果强劲；
• 不足：二极管有压降，当输入电流较大时，会有很大的损耗，例如：流过5A电流，损耗=0.55V✖5A=2.75W，对二极管有较高要求，且需要配备散热片。
• 适用于输入电压大、电流小的场合。如果对输入电压要求不是很高，有压降也可以接受，也是可以使用的，最主要的是电流不能很大！

2、二极管+热敏电阻+保险丝防反接保护

• 原理：输入接法正确时，电路正常运行；输入反接时，选择NTC阻值较小且二极管压降较小，根据NTC特性，瞬间的电流使得NTC温度升高，进而阻值减小，流过NTC和二极管的电流变得很大，将前面串联的保险丝熔断，达到保护后级电路的效果。
• 优点 ：结构较为简单，元器件少，效果好。
• 不足：在上电一瞬间，如果保险丝熔断速度较慢，仍有一个较小的上升脉冲；二极管的耐流值应留有足够的裕量，避免二极管损坏。
• 电压高，电压低，电流大，电流小的场合都适合。

3、NMOS防反接保护

• 原理：输入接法正确时，根据NMOS管的开关特性，G极输入高电平，MOS管开通，电路正常运行；输入反接时，根据NMOS管的开关特性，G极输入电平低，MOS管封锁，DS无电流流过，且体二极管与电流输入方向相反，MOS管断路，从而保护后级电路。
• 优点：MOS管内阻是毫欧级别，损耗较小；该结构防范效果极佳。
• 不足：电路结构复杂；成本较高；如果输入电压较高时需要适当更改G极串并联电阻阻值或者在GS间并入稳压二极管以保护MOS管。
• 适用于电压较低的场合，VDS应当满足最高反向电压的电压要求，否则体二极管可能被击穿。电流很大时应考虑MOS管的耐流特性以及是否需要加散热片。