【技术】防反接保护电路选择二极管还是MOS管？
本文时科将对防反接保护电路进行探讨。通常情况下直流电源输入防反接保护电路是利用二极管的单向导电性来实现防反接保护。如下图1所示：
图1是一只串联二极管保护系统不受反向极性影响，二极管有0.7V的压降。这种接法简单可靠，但当输入大电流的情况下功耗影响是非常大的。
以输入电流额定值达到2A，如选用Onsemi的快速恢复二极管MUR3020PT，额定管压降为0.7V，那么功耗至少也要达到：Pd=2A×0.7V=1.4W，这样效率低，发热量大，要加散热器。
另外还可以用二极管桥对输入做整流，这样电路就永远有正确的极性。如下图2所示：
图2是一个桥式整流器，不论什么极性都可以正常工作，但是有两个二极管导通，功耗是图1的两倍。
这些方案的缺点是，二极管上的压降会消耗能量。输入电流为2A时，图1中的电路功耗为1.4W，图2中电路的功耗为2.8W。
利用MOS管的开关特性，控制电路的导通和断开来设计防反接保护电路，由于功率MOS管的内阻很小，解决了现有采用二极管电源防反接方案存在的压降和功耗过大的问题。
MOS管型防反接保护电路
图3利用了MOS管的开关特性，控制电路的导通和断开来设计防反接保护电路。由于功率MOS管的内阻很小，现在MOSFET Rds(on)已经能够做到毫欧级，解决了现有采用二极管电源防反接方案存在的压降和功耗过大的问题。
极性反接保护将保护用场效应管与被保护电路串联连接。保护用场效应管为PMOS场效应管或NMOS场效应管。
若为PMOS，其栅极和源极分别连接被保护电路的接地端和电源端，其漏极连接被保护电路中PMOS元件的衬底。
若是NMOS，其栅极和源极分别连接被保护电路的电源端和接地端，其漏极连接被保护电路中NMOS元件的衬底。
一旦被保护电路的电源极性反接，保护用场效应管会形成断路，防止电流烧毁电路中的场效应管元件，保护整体电路。具体N沟道MOS管防反接保护电路电路如图3示。
N沟道MOS管通过S管脚和D管脚串接于电源和负载之间，电阻R1为MOS管提供电压偏置，利用MOS管的开关特性控制电路的导通和断开，从而防止电源反接给负载带来损坏。
正接时候，R1提供VGS电压，MOS饱和导通;反接的时候MOS不能导通，所以起到防反接作用。功率MOS管的Rds(on)只有20mΩ实际损耗很小，2A的电流，功耗为(2×2)×0.02=0.08W根本不用外加散热片。解决了现有采用二极管电源防反接方案存在的压降和功耗过大的问题。
VZ1为稳压管防止栅源电压过高击穿MOS管。
NMOS管的导通电阻比PMOS的小，最好选NMOS。
NMOS管接在电源的负极，栅极高电平导通。
PMOS管接在电源的正极，栅极低电平导通。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由赵浩亮转载自时科，原文标题为:二极管 VS MOS管，你的防反接保护电路选择谁？，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关研发服务和供应服务
相关推荐
【技术】解析稳压二极管应用电路——直流稳压电路、串联型稳压电路等
稳压二极管比较特殊，基本结构与普通二极管一样，也有一个PN结。由于稳压二极管具有稳压作用，因此在很多电路当中均有应用，如稳压电源、限幅电路、过压保护电路、补偿电路等等。下面一起来看看其常应用的电路。
技术探讨 发布时间 : 2023-02-08
电路安全与效率：解读开关二极管选型关键参数
开关二极管作为一种关键的电子元件，在高频和快速切换应用中扮演着重要角色。因此，在选择开关二极管时，理解和评估关键参数至关重要。本文将为您解读开关二极管选型关键参数。
技术探讨 发布时间 : 2024-08-30
你选对稳压二极管了吗？时科1SMA4728AG系列为电子产品提供稳定可靠的电压保障
为了在消费电子、通信设备、工业控制和汽车电子市场中脱颖而出，选择合适的稳压二极管至关重要。时科1SMA4728AG系列稳压二极管提供3.3V至330V的广泛稳定电压范围，额定电流范围为1mA至75mA，提供了极低的动态电阻，额定功耗为1W，具有低温度系数，反向漏电流在1至100uA之间。
技术探讨 发布时间 : 2024-08-14
【元件】时科新推高性能PIN二极管BAP64-03，采用了SOD-323封装，最大耐压达到175V
時科的PIN二极管BAP64-03是一款优秀的产品，它采用了SOD-323封装，最大耐压达到175V，连续正向电流IF可达到100mA，适用于高达3GHz的应用。它具有高耐压、低二极管电容、低二极管正向电阻和低串联电感等特点。
新产品 发布时间 : 2023-04-17
时科二极管选型表
时科提供二极管的以下参数选型：I(AV)（A）：0.1~50A、IFSM（A）：0.2~625A、VRRM（V）：10~2000V，主要品类包括：小信号整流二极管,整流二极管,通用整流二极管,碳化硅肖特基二极管,肖特基二极管,小封装肖特基二极管,低VF肖特基二极管
|
产品型号
|
品类
|
I(AV)（A）
|
IFSM（A）
|
VF（V）
|
VF IF（mA、A）
|
IR（μA、mA）
|
IR VR（V）
|
Package
|
|
2CZ4007
|
SMALL SIGNAL RECTIFIER DIODES
|
1
|
15
|
1.1
|
1A
|
5μA
|
1000
|
SOD-123
|
选型表 - 时科 立即选型
时科Q-SSC20120-T碳化硅肖特基二极管全应用解析：光伏逆变器、开关电源和新能源汽车充电桩
碳化硅肖特基二极管（SiC Schottky Diode）在现代电子设备中扮演着重要角色，尤其在高功率、高频和高温应用中表现尤为突出。本文中小编将带你探讨时科Q-SSC20120-T碳化硅肖特基二极管在实际中的典型应用，包括光伏逆变器、开关电源和新能源汽车充电桩。
应用方案 发布时间 : 2024-07-23
设备可靠性标杆！时科1N4148W二极管满足的性能需求：高频响应、低功耗、高可靠、卓越散热和多样化封装
随着电子产品小型化和高效化的趋势，元器件的性能和可靠性成为了衡量产品竞争力的重要指标。时科深耕半导体领域多年，以其先进的技术和严格的品质控制，推出了多款高性能的开关二极管，其中1N4148W更是众多工程师首选的明星产品之一。
产品 发布时间 : 2024-09-01
【产品】时科变容二极管KV1471E，主要在高频电路中用作自动调谐、调频、调相等
时科的变容二极管KV1471E又称“可变电抗二极管“，是利用PN结反偏时结电容大小随外加电压而变化的特性制成的。反偏电压增大时结电容减小、反之结电容增大，变容二极管的电容量一般较小，其最大值为几十pF到几百pF，最大电容与最小电容之比约为5:1。
产品 发布时间 : 2023-02-14
【元件】开关电源的优质搭档——時科MUR860F超快恢复二极管，承受最大100A浪涌电流，1.6V正向压降
开关电源在电子电源中起着重要作用，因其具有小型化、轻量、高功率密度、高转换效率、广泛输入电压范围以及低热损耗等多种优点，在各种电子产品中迅速取代线性电源。時科MUR860F超快恢复二极管可快速提高电源整机效率和可靠性。
产品 发布时间 : 2023-10-13
时科碳化硅肖特基二极管Q-SSC20120-T，光伏逆变器、开关电源和新能源汽车充电桩的最佳选择
在电子设备的设计和应用中，选择合适的碳化硅肖特基二极管是确保电路性能和可靠性的关键步骤。时科的碳化硅肖特基二极管又有什么优势呢？本文中时科小编将详细介绍Q-SSC20120-T碳化硅肖特基二极管及其性能优势，帮助工程师朋友更好地了解这款产品的卓越之处。
产品 发布时间 : 2024-07-12
时科1SMA4728AG系列稳压二极管，稳压范围3.3V至330V，广泛应用于工业、汽车电子等领域
时科的1SMA4728AG系列稳压二极管，通过其在各种关键应用中的出色表现，帮助设计师解决了复杂电路中的稳压和保护问题。无论是在工业、消费电子，还是在通信和汽车电子领域，该系列产品都展现出了安全、低功耗、高性能的特性。
应用方案 发布时间 : 2024-08-30
【产品】功率损耗仅0.3W@1A的LOW VF肖特基二极管SK05U45AAP，有效提升电源转化效率
在电路的设计应用中用低压降肖特基最大的优势是具有更低的能耗以及提升电源的转化效率。时科SK05U45AAP作为一款5A 45V的TO-277 LOW VF肖特基二极管，其正向导通电压在1A的工作电流下仅为0.3V，功率损耗仅为0.3W。
产品 发布时间 : 2022-12-24
电子商城
现货市场
服务
可定制LAMP LED、 CHIP LED、 PLCC LED、 汽车用车规级LED、COB LED的尺寸/电压/电流等参数，电压1.5-37V，电流5-150mA，波长470-940nm。
最小起订量： 30000 提交需求>
可定制单色光灯珠、双色灯珠、全彩灯珠、发光二极管、贴片灯珠、贴片LED等产品，尺寸：0.6*0.3mm-3.2*2.7mm，波长：405-940nm，亮度：24-750mcd，电压：1.5-3.5V。
最小起订量： 3000 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论