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直流电源防反接电路设计

1.二极管防反接电路

2.桥式整流管防反接电路

3、MOS管防反接电路


电子产品设备在使用过程中最简单、最致命的错误操作之一是:正负极反向,好运没什么大不了的,通常轻烧电源电路设备,重烧MCU、核心元件昂贵。

本文将分享几种常用的防反接电源电路设计,希望对朋友有所帮助。

1.二极管防反接电路

通常,直流电源防反接保护电路最简单的方法就是利用二极管的单向导电性来实现防反接保护,如下图所示:

这种方法简单可靠,成本低,但不适合低压和大电流。

二极管有正电压降,压降范围为0.7V~3V,可能不适用于低压,分压后可能导致负载电压不足。

二极管的耐压性很高,但过电流能力有限。如果输入电流的额定值达到3A,二极管压降一般为0.7V,至少要达到功耗:Pd=3A×0.7V=2.1W,损失这么大,所以效率一定低,热量大,加散热器。这不值得。 因此,这种电路只能用于电流小、要求低的电路。

2.桥式整流管防反接电路

桥式整流管由四个二极管组成,输出极性正常,无论输入电源如何连接,如下图所示:

桥式整流同时有两个二极管,不再需要电源的极性,实现了电源的任意连接方式。此时,最大的优点是功耗是单个二极管反向连接电路的两倍。如果输入电流为3A时,Pd=3A×0.7V×2=4.2W,更多的散热器。成本更高,不实用。

3、MOS管防反接电路

MOS管道是一种压控半导体器件,可分为P-MOS和N-MOS,其内阻小(压降小),可利用其开关特性控制电路的导通和断开,设计防反接保护电路。

P-MOS管防反接电路的导通条件是栅极与源极之间的电压VGS<0时导通,否则截止日期,使用P-MOS管防电源反接时,P-MOS管道连接在高侧,即靠近电源正极的一侧,如下所示:

N-MOS管防反接电路的导通条件是栅极与源极之间的电压VGS>0时导通,否则截止日期,使用N-MOS管防电源反接时,N-MOS管道连接在低侧,即电源负极附近,如下所示:

与P-MOS管相比,N-MOS管导通电阻小,价格相对便宜。最好选择N-MOS管。


拓展学习:了解三级管和场效应管驱动电路的设计和使用

标签: 电源后接电阻

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