【導(dǎo)讀】面對(duì)日益復(fù)雜的電路應(yīng)用場(chǎng)景，如何在實(shí)現(xiàn)高效防反接保護(hù)的同時(shí)，兼顧低損耗、低成本以及后級(jí)器件的安全性，成為工程師面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的“二極管串聯(lián)保險(xiǎn)絲”方案雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但在應(yīng)對(duì)電源反接時(shí)存在維護(hù)成本高、無(wú)法完全消除負(fù)壓沖擊等顯著弊端，難以滿足高性能系統(tǒng)的需求。相比之下，基于PMOS管的防反接電路憑借其利用寄生二極管導(dǎo)通機(jī)制實(shí)現(xiàn)的超低內(nèi)阻（毫歐級(jí)）特性，不僅大幅降低了正常工作時(shí)的導(dǎo)通損耗，更能在電源反接瞬間迅速切斷通路，從根源上杜絕后級(jí)電路受損的風(fēng)險(xiǎn)。
我們需要根據(jù)具體的電路應(yīng)用場(chǎng)景還有需求來(lái)選擇一個(gè)合適的二極管類型還有電源配置，來(lái)確保電路的性能和穩(wěn)定性達(dá)到最優(yōu)。
使用反接的二極管和保險(xiǎn)絲的這個(gè)組合，當(dāng)電路在正常工作的時(shí)候可以實(shí)現(xiàn)低損耗。但是當(dāng)電源反接時(shí)，電順著二極管流，這樣會(huì)接近短路，導(dǎo)致電路中的保險(xiǎn)絲熔斷，以此來(lái)保護(hù)電路。
但是，反接發(fā)生后，因?yàn)槠骷呀?jīng)熔斷，因此二極管和保險(xiǎn)絲都需要更換，這樣大大增加了維護(hù)成本。另外，當(dāng)輸入反接時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)壓，后級(jí)電路的器件仍有可能損壞，因此還需要采取其他的措施來(lái)保護(hù)后級(jí)電路設(shè)備。
MOS的防反接電路
這個(gè)采用的是PMOS用來(lái)防反接的電路，它是利用PMOS的內(nèi)部寄生二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。當(dāng)輸入電源是正接時(shí)，寄生二極管是導(dǎo)通，從而使得源極電壓也升高，此時(shí)柵極電壓約等于電源的負(fù)端電壓，便會(huì)使得PMOS的導(dǎo)通。
因?yàn)镻MOS的導(dǎo)通以后，它的內(nèi)阻通常是在幾毫歐的范圍內(nèi)，因此它的導(dǎo)通損耗是遠(yuǎn)低于使用二極管時(shí)的損耗的。
當(dāng)輸入電源接反時(shí)，寄生二極管便會(huì)截止，使得柵極電壓為0V，因此PMOS關(guān)斷，進(jìn)而后級(jí)設(shè)備的電壓降為0V。這樣，后級(jí)器件就不會(huì)由于電源反接而受到損害。所以，這種很基本的PMOS防反接電路它是可以在電路保護(hù)方面發(fā)揮非常重要的作用。內(nèi)阻低，壓降損耗小，還保護(hù)后級(jí)電路。
注意事項(xiàng)
1.我們?yōu)榱烁酶行У谋Ｗo(hù)電路，在PMOS的防反接電路中，我們需選擇具有適當(dāng)Vds值和Vgs耐壓值的PMOS。還有，選擇一個(gè)具有較低內(nèi)阻的PMOS型號(hào)，它可以進(jìn)一步降低導(dǎo)通的損耗。
2.PMOS上面的功耗還有散熱面積大小對(duì)于電路的穩(wěn)定性華友可靠性是具有非常重要的意義。所以，我們應(yīng)該合理的選擇PMOS的型號(hào)還有規(guī)格，以便它在正常工作時(shí)候不會(huì)因?yàn)檫^(guò)熱或者出現(xiàn)其他不良現(xiàn)象。因此我們?yōu)榱吮ＷC電路的穩(wěn)定性還有可靠性，還應(yīng)該在電路設(shè)計(jì)時(shí)考慮到PMOS適當(dāng)?shù)纳?。比如增大散熱面積。
總結(jié)
采用PMOS管構(gòu)建的防反接電路，通過(guò)巧妙利用其內(nèi)部寄生二極管與柵極電壓控制邏輯，成功實(shí)現(xiàn)了“正常工作時(shí)極低損耗”與“反接時(shí)徹底關(guān)斷”的完美平衡，顯著提升了系統(tǒng)的能效比與安全性。然而，要充分發(fā)揮PMOS方案的優(yōu)勢(shì)，必須在設(shè)計(jì)階段嚴(yán)格把控器件選型，確保 與 耐壓值滿足應(yīng)用需求，并優(yōu)先選用低 型號(hào)以進(jìn)一步降低熱耗。同時(shí)，合理的散熱布局與足夠的散熱面積設(shè)計(jì)是保障PMOS在長(zhǎng)時(shí)間大電流工作下穩(wěn)定性的關(guān)鍵所在。只有將科學(xué)的器件選型與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臒峁芾硐嘟Y(jié)合，才能打造出既經(jīng)濟(jì)高效又堅(jiān)如磐石的電源輸入保護(hù)系統(tǒng)。
