防反接电路在电路设计中还是挺重要的,因为你永远不知道在实际应用中会有用什么样的骚操作,把电源接反导致炸板。
一个好的防反接电路,以增加了一点点元器件的代价,换来对用户和产品的安全负责。今天和大家分享一下我们经常使用到的几种防反接电路。
二极管防反接电路
图片1.png
如图,在电源正/负极的路上,增加二极管(单向导通性),实现防反接。此电路简单,成本最低。缺点是压降大(0.6V 左右);电流越大,发热越严重;反向电压过大时,会有漏电流,应留足余量。可以选用成本相对高但较低压降的肖特基二极管。
MOSFET 防反接
MOSFET 拥有较低的导通电阻(Rds(on)),用作防反接保护电路,只有很小的功率损耗。因为N-MOS是G极高电平导通,P-MOS是G极低电平导通,所以N-MOS一般用于低端侧防反接,P-MOS则用于高端侧:
图片2.png
图片3.png
正确接入电源时,MOS 管导通,后续电路能正常接受供电;反接时,MOS 管截止,断开以保护后续电路。
MOSFET 防反接的损耗为 Rds(on)∗Iload。挑选 MOSFET 的指标是  Rds(on)尽可能小,UgSth在电源电压以下。相比而已,N-MOS 比 P-MOS 导通电阻小,而且选型更加丰富。
整流桥防反接电路
图片4.png
桥式整流电路有两个二极管产生压降,功耗与发热都比较大,如果不是一些特殊场合,一般不推荐使用。
保险丝 + 稳压二极管
图片5.png
此电路设计非常巧妙,既可以防反接,又可以防过压。其原理是:
当电源 Vin 接反时,稳压二极管 D1 正向导通,负载的负压为二极管的导通电压 Vf,而 Vf 一般比较低,不会烧坏后级负载电路。同时,电压主要落在 F1 上,因此开始时电流会迅速上升,直至超过 F1 的熔断电流后,保险丝 熔断,电源断开,这样也不会因为电流过大,而烧坏 D1。
当正接但电压过高时(例如大于稳压管的 5.6V),因为稳压管 D1 存在,所以负载端获得电源约为 5.6V。而 F1 上就会有比较大的电压(Vin-5.6V),电流上升直至熔断,保护了后端电路。此为防过压保护。
这个电路要注意的几个点:
1. 保险丝的选型。熔断电流要大于后级负载正常的工作电流(电路正常使用时不能熔断)。
2. 稳压二极管的选型。稳压值要大于正常 Vin 的电源输入(正常电源输入时不能击穿稳压),但是要小于后级能允许的最大输入电压(稳压值不能烧坏后级电路)。
3. 满足稳压二极管的最大允许电流+上电时负载电流 > 保险丝的击穿电流这个条件。在电源过压输入时、保险丝被击穿之前,稳压管才不会因通过的电流过大而烧坏。
4. 反接电路时产生的负压Vf一般小于1.5V。后端电路应能承受1.5V 的负压,不会被烧坏。
5. 此电路尽量用于功率小于 500mW 的电路中。

    您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

    本版积分规则

    Powered by Discuz! X3.5  © 2001-2013 Comsenz Inc.