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      6. MOS管的防反接電路詳解
        • 發布時間:2021-09-15 18:53:28
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        MOS管的防反接電路詳解
        PMOS管防反接電路:
        連接正確,輸出5V
        5V正極連接MOS管的D極,S極輸出 體二極管方向由D–>S (PMOS管)
        輸入電源是5V,當5V正常接時,5V從U1的D極經過體二極管到達S極,因為有一個壓降,S極電壓約4.3V,Ugs=-4.3V,所以MOS管導通。MOS管導通之后,D和S之間的導通壓降很小,體二極管也就截止了,所以輸出VOUT_5V=5V。
        MOS管的防反接電路
        電源接反,無輸出電壓:
        MOS管的防反接電路
        分析
        使用上述電路,需要注意如下幾點:
        1. 這個電路適用于低壓的場合,MOS管的導通內阻很小(小的一般是mΩ級別),所以輸出電壓幾乎輸入電壓。
        2. MOS管選擇合適的導通電壓,如果輸入電壓很低,MOS管可能無法導通,而是直接走體二極管,導致輸出電壓更低。
        3. 5V輸入電源可以加MLCC濾波,切記不能加有極性的器件,防止反接時損壞。
        有人會問了,為什么上圖中的D和S方向和我們平時用的不一樣,下圖是我們經常用的PMOS管開關電路:
        MOS管的防反接電路
        上述開關電路的原理是:
        電源正接時,Ugs<0,MOS管導通,D極電壓就等于5V;
        當5V電源反接時,S=0,G=5V,Ugs>0,MOS管是關閉狀態的,看到這里,似乎是合理,也能防止反接。
        但是S=0時,PMOS的體二極管會導通,會將VOUT_5V鉗位在0.7V左右,那又有人說了,為什么MOS管的體二極管會導通,S和D都為0啊,那是因為在實際電路中,VOUT_5V后端可能有很多負載,如果有串電流,體二極管可能就會導通,這就是為什么S和D需要調換。
        NMOS管防反接電路:
        Multisim仿真如下:如果正負接正確,輸出基本為輸入電壓。(MOS管選型我直接隨便拎了一個出來的。)
        MOS管的防反接電路
        如果電源接反,Nmos管Vg=0, Vs=0; Vgs>0不成立,mos管不導通,則不工作。
        MOS管的防反接電路
        當5V電源正接時,MOS管的G=5V,D=0V,MOS管的體二極管會導通,將S電壓鉗在0.7V左右,需要注意,圖中的R2看做是一個負載,并不單單是一個電阻,Ugs>0,所以MOS管導通,MOS管導通之后,因為導通壓降很低,體二極管截止了,S電壓等于0V,負載正常工作。
        當5V電源反接時,G=0,S=0,Ugs=0,MOS管是截止狀態,并且體二極管也不通,電路中是沒有電流回路的,保護了后端負載。
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