单片机电源反接保护电路:MOS防反接电路、自恢复保险丝过流反接保护电路

设备使用的过程中,经常会出现用户将设备的电源正负接反的事情。

用户以为你这什么破玩意,电源接反就坏。你觉得用户没按使用说明就进行操作,要全责。

然而电路增加反接保护只需要加几毛钱的Bom成本。不加都是因为老板抠搜 ~ ~

电源输入的反接保护电路,一般有以下两种电路形式:

 

一、自恢复保险丝 + 二极管。

优点:防反接的同时,还防过流。

缺点:1.自恢复保险丝有个0.xV左右的压降,大电流时会发热。

           2.高耐压大电流的自恢复保险丝,不仅体积巨大,还贵。

原理:- 电源极性正确接入时,二极管关断,相当于电路回路中串联了一个自恢复保险丝。

           - 电源反接时,二极管导通,使自恢复保险丝过流熔断,电流回路开路。

                                   待自恢复保险丝恢复时,重复熔断。

                                   所以反接的时候,自恢复保险丝会反复熔断、恢复,自恢复保险丝和二极管会些许发热

设计要点D1的工作电流,起码要大于 F1的熔断电流(自恢复保险丝的熔断电流一般为工作电流的2倍,具体看手册)。

完整电路像这样:

 

二、MOS管(N/P)

优点:占地面积小,成本低,压降小,可过大电流。

原理:PMOS、NMOS做反接保护的原理都一样,以PMOS的电路为例。

           PMOS:- 电源极性正常接入时。Q2的寄生二极管导通,右侧S极的电压为 (24 - 0.7)=23.3V。

                                                               G极电压为 R9、R10的分压 24 x (200/(100+200))= 16V。

                                                               于是 Q2的 Vgs = 16 - 23.3 = -7.3V。

                                                               大于 AO3401的门极导通阀限电压 -1.3V,MOS管 DS极导通。

                                                               MOS导通后,MOS的寄生二极管被 DS短路。

                                                               此时的压降 Vds仅等于 MOS-DS极内阻 x 电流,Q2热功耗很小。

                         - 电源反接时,Q2的寄生二极管关断,DS极需要承受电压。

设计要点R9、R10的取值,要保证不会超出 最大Vgs电压范围,并且留有一定安全余量。

                  MOS管的选型,要考虑 Vds、Vgs、DS极导通电阻(Rds-on)、DS极电流

                  MOS尽量使用 Rds-on小的型号。

 

P-MOS 反接保护电路:

图中 R9、R10为分压作用。使 P-MOS的 Vgs,不会超过 ±12V的最大 Vgs电压范围,并且留有一定安全余量。

AO3401 关键手册参数截图:

 

N-MOS 反接保护电路:

图中 R9、R10为分压作用。使 N-MOS的 Vgs,不会超过 ±12V的最大 Vgs电压范围,并且留有一定安全余量。

AO3400 关键手册参数截图:

 

 

 

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章