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    • 發(fā)布時(shí)間:2024-12-23 17:53:20
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    NMOS-PMOS反向電池保護(hù)連接介紹
    相比二極管,使用MOS管作為電池反向保護(hù)的電路設(shè)計(jì)并不常見(jiàn)。然而常用的二極管反向保護(hù)也存在一些缺點(diǎn):壓降很高。這在低壓電流中容易產(chǎn)生許多問(wèn)題,相反,MOS管反而解決了這個(gè)問(wèn)題。
    為什么需要反向保護(hù)?
    在直流系統(tǒng)中,當(dāng)電池接反時(shí),使用電池作為電源的電路會(huì)遭到損壞。
    今天我們主要分為NMOS和PMOS兩部分進(jìn)行講解。
    我們看下面這個(gè)電路:NMOS
    NMOS PMOS反向電池保護(hù)連接
    電路開(kāi)啟時(shí),電流從電池的正極端子流向設(shè)備,隨后流向體二極管,最后流向電池的負(fù)極端子。
    此時(shí),體二極管在正向偏置時(shí)導(dǎo)通。
    當(dāng)體二極管打開(kāi)時(shí),現(xiàn)有的電流在電路中循環(huán)。
    這時(shí)柵極電壓為
    Vgs=Vg-Vs
    Vg=V電池
    Vs=二極管壓降
    VGS = VG – VS = Vbattery – 二極管壓降
    這會(huì)導(dǎo)致施加到MOSFET柵極到源極的正電平。因此,NMOS將開(kāi)始導(dǎo)通,電流將流向溝道而并非二極管。
    我們看下面的電路:PMOS
    NMOS PMOS反向電池保護(hù)連接
    當(dāng)電池電壓存在時(shí),電流流經(jīng)體二極管,體二極管導(dǎo)通;這是因?yàn)殛?yáng)極側(cè)施加了正電壓,但電池電壓必須高于二極管的正向偏置電壓。
    當(dāng)二極管為正向偏置時(shí),MOSFET源極中的電壓電平,回味電池電壓減去體二極管的壓降。
    MOSFET的柵極連接到電池負(fù)極端子或者接地,意味著施加到柵極和源極的電壓為:
    Vgs=Vg-VS
    Vg=0V
    VS = Vbattery – Vdrop(這是一個(gè)正值)
    VGS = VG – VS = 0V – 正電壓 = 負(fù)電壓
    當(dāng)施加到柵極與源極的電壓為負(fù)時(shí),PMOS將會(huì)被激活。
    不過(guò),它需要滿(mǎn)足每個(gè)MOSFET柵極到源極電壓的要求,一般額定電壓限制在+/-20V。
    當(dāng)MOSFET激活時(shí),通道將會(huì)關(guān)閉,電流流經(jīng)MOS,不會(huì)流向體二極管。
    在反向電壓電路中,NMOS和PMOS這兩種電路,電池反向期間,電路電流基本為零。這相當(dāng)于不允許MOS管電流流動(dòng),從而保護(hù)連接到電池的電路或者設(shè)備。
    MOSFET作為反向電池保護(hù),連接的方式相比二極管會(huì)復(fù)雜一些,但它能夠?qū)崿F(xiàn)較低的壓降,性能較高,因此它非常適用于低壓應(yīng)用。
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