电源反接保护电路:MOS防电源反接电路、自恢复保险丝过流反接保护电路
经常会有用户将设备的电源正负接反的事情。
虽然现今这个社会已经默认了没按规定去操作就要全责,但谁都不想因为这事儿伤了和气,以后还要合作不是,更何况增加反接保护只要几毛钱的Bom成本,有的地方该加还是要加啊。天灾难避免,人祸需先防。
电源输入的反接保护电路,一般有以下两种电路形式:
一、自恢复保险丝 + 二极管。
优点:防反接的同时,还防过流。
缺点:1.自恢复保险丝有个0.xV左右的压降,大电流时会发热。
2.高耐压大电流的自恢复保险丝,不仅体积巨大,还贵。
原理:- 电源极性正确接入时,二极管关断,相当于电路回路中串联了一个自恢复保险丝。
- 电源反接时,二极管导通,使自恢复保险丝过流熔断,电流回路开路。
待自恢复保险丝恢复时,重复熔断。
所以反接的时候,自恢复保险丝会反复熔断、恢复,自恢复保险丝和二极管会些许发热。
设计要点:D1的工作电流,起码要大于 F1的熔断电流(自恢复保险丝的熔断电流一般为工作电流的2倍,具体看手册)。
完整电路像这样:
二、MOS管(N/P)
优点:占地面积小,成本低,压降小,可过大电流。
原理:PMOS、NMOS做反接保护的原理都一样,以PMOS的电路为例。
PMOS:- 电源极性正常接入时。Q2的寄生二极管导通,右侧S极的电压为 (24 - 0.7)=23.3V。
G极电压为 R9、R10的分压 24 x (200/(100+200))= 16V。
于是 Q2的 Vgs = 16 - 23.3 = -7.3V。
大于 AO3401的门极导通阀限电压 -1.3V,MOS管 DS极导通。
MOS导通后,MOS的寄生二极管被 DS短路。
此时的压降 Vds仅等于 MOS-DS极内阻 x 电流,Q2热功耗很小。
- 电源反接时,Q2的寄生二极管关断,DS极需要承受电压。
设计要点:R9、R10的取值,要保证不会超出 最大Vgs电压范围,并且留有一定安全余量。
MOS管的选型,要考虑 Vds、Vgs、DS极导通电阻(Rds-on)、DS极电流。
MOS尽量使用 Rds-on小的型号。
P-MOS 反接保护电路:
图中 R9、R10为分压作用。使 P-MOS的 Vgs,不会超过 ±12V的最大 Vgs电压范围,并且留有一定安全余量。
AO3401 关键手册参数截图:
N-MOS 反接保护电路:
图中 R9、R10为分压作用。使 N-MOS的 Vgs,不会超过 ±12V的最大 Vgs电压范围,并且留有一定安全余量。
AO3400 关键手册参数截图:
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