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常用的幾種防反接電源電路設(shè)計(jì)介紹
  • 發(fā)布時(shí)間:2021-04-13 14:38:04
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常用的幾種防反接電源電路設(shè)計(jì)介紹
子設(shè)備接入電源最怕的就是正負(fù)極接反了。若沒有防反接電路,那就不知會(huì)發(fā)生什么情況了, 元件損壞那是肯定的了。所以一般電路都會(huì)加反接電路,如下介紹幾種常用電路。
1、利用一個(gè)二極管防反接電路
通常情況下直流電源輸入防反接保護(hù)電路是利用二極管的單向?qū)щ娦詠?lái)實(shí)現(xiàn)防反接保護(hù)。如圖 1 所示:
防反接電源電路
這種接法簡(jiǎn)單可靠,成本低,但當(dāng)輸入大電流的情況下功耗影響是非常大的。若輸入電流額定值達(dá)到 3A,一般二極管壓降為 0.7V,那么功耗至少也要達(dá)到:Pd=3A×0.7V=2.1W,損耗這么大,這樣效率必定低,且發(fā)熱量大,要加散熱器。這就不劃不來(lái)了。 所以這種只能用在小電流,要求不高的電路中。
2、利用橋式整流管做防反接電路
利用二極管橋?qū)斎胱稣鳎@樣電路就永遠(yuǎn)有正確的極性。如圖 2 電路
防反接電源電路
4 個(gè)二極管組成的橋式整流器,不論輸入電源正負(fù)怎么接,輸出極性都是正常的。原理與方法 1 一樣,都是利用二極管的單向?qū)ㄐ?,但橋式整流同時(shí)有兩個(gè)二極管導(dǎo)通,所以功耗是圖 1 的兩倍。當(dāng)輸入電流為 3A 時(shí),Pd=3A×0.7V×2=4.2W,更要加散熱片了。這成本更高,不實(shí)用。
3、MOS 管型防反接保護(hù)電路
利用了 MOS 管的開關(guān)特性,控制電路的導(dǎo)通和斷開來(lái)設(shè)計(jì)防反接保護(hù)電路,由于功率 MOS 管的內(nèi)阻很小,現(xiàn)在 MOSFET Rds(on)已經(jīng)能夠做到毫歐級(jí),解決了現(xiàn)有采用二極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過(guò)大的問(wèn)題。
極性反接保護(hù)將保護(hù)用場(chǎng)效應(yīng)管與被保護(hù)電路串聯(lián)連接。一旦被保護(hù)電路的電源極性反接,保護(hù)用場(chǎng)效應(yīng)管會(huì)形成斷路,防止電流燒毀電路中的場(chǎng)效應(yīng)管元件,保護(hù)整體電路。
N 溝道 MOS 管防反接保護(hù)電路電路如圖 3 示
防反接電源電路
N 溝道 MOS 管通過(guò) S 管腳和 D 管腳串接于電源和負(fù)載之間,電阻 R1 為 MOS 管提供電壓偏置,利用 MOS 管的開關(guān)特性控制電路的導(dǎo)通和斷開,從而防止電源反接給負(fù)載帶來(lái)?yè)p壞。正接時(shí)候,R1 提供 VGS 電壓,MOS 飽和導(dǎo)通。反接的時(shí)候 MOS 不能導(dǎo)通,所以起到防反接作用。功率 MOS 管的 Rds(on)只有 20mΩ實(shí)際損耗很小,3A 的電流,功耗為(3×3)×0.02=0.18W 根本不用外加散熱片。解決了現(xiàn)有采用二極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過(guò)大的問(wèn)題。VZ1 為穩(wěn)壓管防止柵源電壓過(guò)高擊穿 mos 管。
P 溝道 MOS 管防反接保護(hù)電路電路如圖 4 示
防反接電源電路
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