四種電源防接反電路

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-5-22 16:15

防反接電路用于防止電子元器件因正負(fù)極接反而燒毀。常見(jiàn)的防反接電路有四種：二極管串聯(lián)、整流橋、NMOS和PMOS。二極管串聯(lián)利用二極管的單向?qū)щ娦裕鳂騽t能正反接都導(dǎo)通但會(huì)消耗電能。NMOS和PMOS的防反接電路設(shè)計(jì)則通過(guò)控制電流路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)正負(fù)極的保護(hù)。
1、二極管串聯(lián)：利用二極管的單向?qū)щ娦裕ㄕ驅(qū)ǎ聪蚪刂梗谡娫摧敵龆舜?lián)一個(gè)二極管進(jìn)行正常導(dǎo)通，如果電源接反，由于無(wú)法形成回路，它就會(huì)截止。

2、整流橋電路：整流橋不論是正接還是反接，它的輸出始終都是固定的，電路都能保持正常工作。不過(guò)，不管是一個(gè)二極管還是多個(gè)，它都會(huì)產(chǎn)生管壓降，并且消耗電能。

3、微耗能電源防接反電路：這時(shí)候就可以運(yùn)用MOS管的防反接電路設(shè)計(jì)了。
NMOS和PMOS的防反接電路設(shè)計(jì)

當(dāng)輸入為上正下負(fù)時(shí)，電流經(jīng)過(guò)R1、R2以及mos管的寄生二極管到地，R1和R2分壓后，GS電壓大于MOS管的導(dǎo)通電壓Vgs，隨后mos管導(dǎo)通。當(dāng)極性接反時(shí)，也就是上負(fù)下正，電流路徑會(huì)被MOS管的寄生二極管給反向截止，GS由于沒(méi)有了電壓而截止，電路回路被切斷。PMOS的防反接原理與NMOS是一樣的，只不過(guò)位置不同，PMOS一般我們會(huì)把它放在上方。

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四種電源防接反電路.doc (251 KB, 下載次數(shù): 32)

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-5-22 17:18

NMOS和PMOS的防反接電路設(shè)計(jì)可以用于電動(dòng)三輪車(chē)的蓄電池防接反保護(hù)。

ID:1065749 · 發(fā)表于 2024-5-22 18:33

電動(dòng)車(chē)充電器防反接電路采用可控硅控制的。

ID:1100060 · 發(fā)表于 2024-5-26 00:31

二極管防反接：止回、逆導(dǎo)、「整」流，
「整」流，其實(shí)可視之為止回的進(jìn)階運(yùn)用。

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-5-26 22:37

LhUpBJT 發(fā)表于 2024-5-26 00:31
二極管防反接：止回、逆導(dǎo)、「整」流，
「整」流，其實(shí)可視之為止回的進(jìn)階運(yùn)用。

這也是從二極管、到三極管，最后到場(chǎng)效應(yīng)管的工程。目前的集成電路，無(wú)論是數(shù)字型，還是模擬型，幾乎采用場(chǎng)效應(yīng)管。有源射頻電路也采用場(chǎng)效應(yīng)管，否則不存在所謂的“記憶”效應(yīng)。

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-5-26 22:42

18689719961 發(fā)表于 2024-5-22 18:33
電動(dòng)車(chē)充電器防反接電路采用可控硅控制的。

可控硅用途會(huì)越來(lái)越少了，就像電動(dòng)車(chē)充電器原來(lái)使用自激開(kāi)關(guān)電源一樣，現(xiàn)在全部采用它激開(kāi)關(guān)電源。

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-6-29 21:47

使用MOS管作為保護(hù)電路，最重要是選擇MOS管，下面以選擇NMOS為例，解答你的疑問(wèn)。
例如選用AM2326N ，輸入電壓要小于Vin=Vds/1.5=20/1.5≈13V；R2*Vin/(R1+R2)=1.8V，先確定任意一個(gè)電阻值，便可求出另一個(gè)電阻值。穩(wěn)壓管
Vd1＜|Vgs|=8V。附件上傳AM2326N 的數(shù)據(jù)手冊(cè)。

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-6-29 23:19

我提供的方案是從工程設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用出發(fā)的。工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用單片機(jī)（MCU）、DSP、FPGA等可以節(jié)省大量元器件。它的通常工作電壓是5V，有壇友說(shuō)低功耗工作電壓是3.3V 。就按3.3V工作電壓，AM2326閾值電壓是0.9V，考慮到所有不利因素的影響，正常工作柵極工作電壓選1.8V。保護(hù)3.3V電源防接反不存在問(wèn)題。況且得到了驗(yàn)證。

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-6-30 01:01

另， ARM供電有3.3V和1.8V；3.3V通過(guò)LDO芯片產(chǎn)生1.8V，不需要單獨(dú)保護(hù)1.8V電源，只需保護(hù)3.3V即可。

ID:910662 · 發(fā)表于 2024-7-9 08:51

可以設(shè)計(jì)成一個(gè)3端器件，用起來(lái)更方便。

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-9 10:21

dhjmw 發(fā)表于 2024-7-9 08:51
可以設(shè)計(jì)成一個(gè)3端器件，用起來(lái)更方便。

可以按樓7#的計(jì)算公式，使用陶瓷基板，印制電阻制成3端器件+散熱器。

ID:910662 · 發(fā)表于 2024-7-10 10:48

donglw 發(fā)表于 2024-7-9 10:21
可以按樓7#的計(jì)算公式，使用陶瓷基板，印制電阻制成3端器件+散熱器。

這個(gè)幾乎不會(huì)發(fā)熱，所以完全可以集成化，不用厚膜。

ID:910662 · 發(fā)表于 2024-7-10 10:48

18689719961 發(fā)表于 2024-5-22 18:33
電動(dòng)車(chē)充電器防反接電路采用可控硅控制的。

可控硅壓降太高。

ID:910662 · 發(fā)表于 2024-7-10 15:31

donglw 發(fā)表于 2024-5-22 17:18
NMOS和PMOS的防反接電路設(shè)計(jì)可以用于電動(dòng)三輪車(chē)的蓄電池防接反保護(hù)。

上面的電路估計(jì)不能用于電動(dòng)車(chē)充電口防反接。在沒(méi)有接充電器前，mos已經(jīng)導(dǎo)通了。

ID:584952 · 發(fā)表于 2024-7-11 03:24

大功率低內(nèi)阻的MOS管不便宜呀。

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-11 07:26

dhjmw 發(fā)表于 2024-7-10 15:31
上面的電路估計(jì)不能用于電動(dòng)車(chē)充電口防反接。在沒(méi)有接充電器前，mos已經(jīng)導(dǎo)通了。

按樓7#設(shè)計(jì)，沒(méi)有問(wèn)題

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-11 07:35

mountainqy 發(fā)表于 2024-7-11 03:24
大功率低內(nèi)阻的MOS管不便宜呀。

MOS管不同于晶體管，可以采用多個(gè)MOS管并聯(lián)；注意：多個(gè)MOS管并聯(lián)，電路參數(shù)要按樓層7#設(shè)計(jì)重新修改。

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-11 07:41

dhjmw 發(fā)表于 2024-7-10 10:48
這個(gè)幾乎不會(huì)發(fā)熱，所以完全可以集成化，不用厚膜。

雖然導(dǎo)通阻抗是毫歐姆，若導(dǎo)通電流是安級(jí)，需要考慮散熱。

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-11 07:46

dhjmw 發(fā)表于 2024-7-10 10:48
可控硅壓降太高。

MOS管的導(dǎo)通電阻是毫歐姆，電動(dòng)車(chē)充電電流是安級(jí)，壓降可以忽略。

ID:910662 · 發(fā)表于 2024-7-17 15:51

donglw 發(fā)表于 2024-7-11 07:26
按樓7#設(shè)計(jì)，沒(méi)有問(wèn)題

你試過(guò)嗎？要求：1、反向接入充電器；2、如果1沒(méi)問(wèn)題，先正向接入充電器，再立即反向接。應(yīng)該都沒(méi)有電流。

ID:910662 · 發(fā)表于 2024-7-17 15:55

電動(dòng)車(chē)電池防止充電器反接，當(dāng)然也可以防止充電口短路，可以使用理想二極管。注意電壓要求，反接時(shí)是兩個(gè)電壓之和。理想二極管，某一個(gè)寶有售，高電壓的，價(jià)格不便宜。

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-17 18:59

dhjmw 發(fā)表于 2024-7-17 15:51
你試過(guò)嗎？要求：1、反向接入充電器；2、如果1沒(méi)問(wèn)題，先正向接入充電器，再立即反向接。應(yīng)該都沒(méi)有電流 ...

48V、60V、72V都試過(guò)，它們的數(shù)值均不同；300V、500V也試過(guò)。

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-17 19:05

另外，最低工作電壓是3.3V試過(guò)！

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-17 19:27

dhjmw 發(fā)表于 2024-7-17 15:51
你試過(guò)嗎？要求：1、反向接入充電器；2、如果1沒(méi)問(wèn)題，先正向接入充電器，再立即反向接。應(yīng)該都沒(méi)有電流 ...

“先正向接入充電器，再立即反向接”——現(xiàn)實(shí)是不存在。我說(shuō)過(guò)我提供的電路是經(jīng)過(guò)仿真和搭建電路兩方面驗(yàn)證過(guò)的，不同于教課書(shū)。

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-18 07:51

dhjmw 發(fā)表于 2024-7-17 15:55
電動(dòng)車(chē)電池防止充電器反接，當(dāng)然也可以防止充電口短路，可以使用理想二極管。注意電壓要求，反接時(shí)是兩個(gè)電 ...

工程實(shí)際不存在理想二極管！

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-18 08:04

dhjmw 發(fā)表于 2024-7-17 15:55
電動(dòng)車(chē)電池防止充電器反接，當(dāng)然也可以防止充電口短路，可以使用理想二極管。注意電壓要求，反接時(shí)是兩個(gè)電 ...

1、能否將理想二極管的規(guī)格書(shū)上傳一下，長(zhǎng)長(zhǎng)知識(shí)。2、“反接時(shí)是兩個(gè)電壓之和”——不清楚你要表達(dá)何意？
3、高電壓？——多少伏？

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-18 08:13

dhjmw 發(fā)表于 2024-7-17 15:55
電動(dòng)車(chē)電池防止充電器反接，當(dāng)然也可以防止充電口短路，可以使用理想二極管。注意電壓要求，反接時(shí)是兩個(gè)電 ...

在本壇推廣你的產(chǎn)品，似乎找錯(cuò)了地方！

ID:910662 · 發(fā)表于 2024-7-18 08:41

donglw 發(fā)表于 2024-7-17 19:27
“先正向接入充電器，再立即反向接”——現(xiàn)實(shí)是不存在。我說(shuō)過(guò)我提供的電路是經(jīng)過(guò)仿真和搭建電路兩方面驗(yàn) ...

樓主電路3，如果VOUT接入電池，則Q1導(dǎo)通，注意是雙向?qū)āＨ绻藭r(shí)VIN反向接入，必然發(fā)生電源短路的問(wèn)題，連我的要求1都無(wú)法滿足。我說(shuō)的能滿足1而不能滿足2的電路，跟你的電路不一樣，是由VIN提供MOS偏置的，未接VIN時(shí)，如果Q1未導(dǎo)通，則因?yàn)闆](méi)有偏置而不會(huì)導(dǎo)通，可以滿足要求1；但一旦VIN正向接入，Q1導(dǎo)通，并且是雙向?qū)ǎ啡IN，VOUT通過(guò)Q1在VIN輸出，維持Q1導(dǎo)通，此時(shí)如果VIN反接，必然引起電源短路，所以不能滿足要求2。理想二極管可以滿足這兩個(gè)要求。我估計(jì)你實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，沒(méi)有在VOUT接入電源。樓主的電路很好，只是不適合充電器反接保護(hù)。

ID:910662 · 發(fā)表于 2024-7-18 08:53

donglw 發(fā)表于 2024-7-17 19:27
“先正向接入充電器，再立即反向接”——現(xiàn)實(shí)是不存在。我說(shuō)過(guò)我提供的電路是經(jīng)過(guò)仿真和搭建電路兩方面驗(yàn) ...

除了二極管和理想二極管，我想用三極管可以實(shí)現(xiàn)充電口防反接保護(hù)，只是我沒(méi)有測(cè)試。

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-18 13:07

dhjmw 發(fā)表于 2024-7-18 08:41
樓主電路3，如果VOUT接入電池，則Q1導(dǎo)通，注意是雙向?qū)āＨ绻藭r(shí)VIN反向接入，必然發(fā)生電源短路的問(wèn)題 ...

NMOS管導(dǎo)通的前提有兩個(gè)：G極電壓高于S極，D極電壓高于S極。撤掉電源D極電壓低于S極電壓它關(guān)閉了。為了避免上述情況需要串肖特基二極管！

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-18 13:28

dhjmw 發(fā)表于 2024-7-18 08:53
除了二極管和理想二極管，我想用三極管可以實(shí)現(xiàn)充電口防反接保護(hù)，只是我沒(méi)有測(cè)試。

為何不使用三極管，三極管導(dǎo)通的阻抗是歐姆級(jí)，NMOS管導(dǎo)通的阻抗是毫歐姆級(jí)。三極管需要散熱面積是NMOS散熱面積近似千倍。

ID:910662 · 發(fā)表于 2024-7-18 15:43

donglw 發(fā)表于 2024-7-18 08:13
在本壇推廣你的產(chǎn)品，似乎找錯(cuò)了地方！

你抬舉我了，我哪有什么產(chǎn)品？

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-18 21:00

NPN三極管也是這樣，B極高于E極，C極高于E極，C極接電源，E極接電池；撤掉電源，C和E是截止的。負(fù)載是電池需要串肖特基二極管。

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-19 00:51

dhjmw 發(fā)表于 2024-7-18 15:43
你抬舉我了，我哪有什么產(chǎn)品？

有什么問(wèn)題盡管提？模數(shù)、單片機(jī)動(dòng)手結(jié)合書(shū)本比只看書(shū)進(jìn)步更快！

ID:1067167 · 發(fā)表于 2024-7-19 11:26

學(xué)習(xí)了實(shí)用

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-19 23:34

dhjmw 發(fā)表于 2024-7-18 08:41
樓主電路3，如果VOUT接入電池，則Q1導(dǎo)通，注意是雙向?qū)āＨ绻藭r(shí)VIN反向接入，必然發(fā)生電源短路的問(wèn)題 ...

給電池充電防接反電路，可參考我的帖子：http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-236915-1.html

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-20 00:24

所謂的“理想二極管”實(shí)際是MOS管，炒概念! 實(shí)際是使用Ti公司的芯片+NMOS管，類(lèi)似開(kāi)關(guān)電源低壓整流使用同步整流技術(shù)！按照炒概念說(shuō)法，也是“理想二極管”！

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-7-20 00:31

炒概念的“理想二極管”實(shí)質(zhì)上是控制芯片+NMOS，與二極管沒(méi)有任何關(guān)系了！

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-8-1 00:33

找到了柵極閾值電壓|Vgs(th)|小于1的P溝道VMOS管——RZR040P01

RZR040P01.PDF (229.38 KB, 下載次數(shù): 1)

ID:187802 · 發(fā)表于 2024-8-14 10:18

見(jiàn)過(guò)老外產(chǎn)品就用的第3個(gè)圖的方法，來(lái)防接反

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四種電源防接反電路

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