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  • 幾種常見的防反接電路原理解析
    • 發(fā)布時間:2025-01-03 19:37:46
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    幾種常見的防反接電路原理解析
    下面是幾個常用的防反接電路分析:
    1.串二極管
    防反接電路
    上圖電路就一個字,簡單。但是它也有優(yōu)缺點。
    優(yōu)點:這個電路非常的簡單,成本非常低。它一般適嚴控成本要以及要求較小的電流電路。
    缺點:也是非常明顯的,我們知道由于二極管的的特性,PN結(jié)在導(dǎo)通時它是存在壓降的,一般在0.7V左右,因而上圖這種電路它不適合應(yīng)用在大電流的電路當(dāng)中。假如電路中現(xiàn)在有10A的電流流過,那么光這個二極管的功耗將會高達0.7*10=7W,發(fā)熱量非常大,基本上管子必掛。
    2.對于上圖寫的二極管壓降這個問題,我們可以采用下圖的電路來進行克服:
    防反接電路
    上圖這個防接反電路,是對前面的防反接電路做了一次優(yōu)化,這個防反接電路中用了兩個器件,分別為保險絲和反向并聯(lián)的二極管。當(dāng)電源正確插入、電路正常工作的時候,因為負載正常工作時,需要的電流較小,而且二極管也是處于反向阻斷的狀態(tài),因此保險絲是不會熔斷的。
    但是我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)電源接反的時候,此時二極管導(dǎo)通,整個電路內(nèi)阻極低,相當(dāng)于短路,因此的流過的電流非常大,會將保險絲瞬間熔斷,進而切斷電源供給,來起到保護負載的一個作用。
    上圖這個電路的優(yōu)點:我們知道保險絲的壓降比較小,也不會存在發(fā)熱的問題;成本也不高,因此說是前面電路的完善。
    缺點:也是非常明顯的,也就是一旦我們將電源接反的時候,保險絲會瞬間熔斷,就需要更換新的保險絲,會有一定的麻煩。
    3.下面再介紹一個可以真正走大電流的例子
    防反接電路
    上圖便是一個用NMOS管組成的防接反電路,不但防反,還能跑大電流。下面具體分析下這個電路:
    上圖這個電路,它的牛逼之處就在于NMOS管的漏極和源極的連接方向。我們知道,通常在使用NMOS管時,電流它是從漏極極流入,從源極極流出的。但是在這個電路當(dāng)中,它正好的相反的。
    以前在一個網(wǎng)站上看到過這個防反接電路,上傳這個電路的UP被好多沒看懂的網(wǎng)友給批評。網(wǎng)友們都認為漏極和源極間是存在一個二極管的,因而這個電路也就不能實現(xiàn)防反接功能。我看了之后,發(fā)現(xiàn)原因了。主要是因為up主沒有標(biāo)明NMOS管的管腳名稱,再加上大家對MOS管應(yīng)用的慣性,都認為電流該從漏極進,導(dǎo)致UP主被誤解。實際上,我們根據(jù)MOS管的特性知道,只要在G和S極間的電壓,也就是Vgs大于導(dǎo)通閾值,MOS管就會完全的導(dǎo)通。導(dǎo)通以后后,D和S之間的阻抗就會減小毫歐級別,近似閉合的開關(guān),這個時候電流不管是從D流向S還是從S流向D,MOS管的內(nèi)阻都是相同的。
    當(dāng)電源插頭正確插入時,電流會先經(jīng)過MOS管的穩(wěn)壓管導(dǎo)通,這時源極S的電壓接近于0V。然后,兩個電阻進行分壓,分到的電壓會為柵極G提供一個電壓,使NMOS管導(dǎo)通。因為場效應(yīng)管的導(dǎo)通后,內(nèi)阻非常小,功率很大,因此會替代內(nèi)部的二極管,來跑大電流。
    當(dāng)電源插頭反接時,因為MOS管的反向耐壓是非常高的,因此它是不會導(dǎo)通的。而且分壓電阻上也沒有電流流過,也不會分壓,因此無法提供柵極電壓,NMOS管不導(dǎo)通,進而起到保護電路的作用。
    細心的伙伴會發(fā)現(xiàn),電路中并聯(lián)一個穩(wěn)壓二極管是干嘛的?,它其實是用來保護MOS管的,參考規(guī)格書可以知道,MOS管GS耐壓一般不能超過20V,如果電壓過高,可能會導(dǎo)致MOS管損壞。因此這個穩(wěn)壓二極管是防止MOS被擊穿,一般用的是18V穩(wěn)壓管。
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