使用NMOS&PMOS反向電池保護連接

相比二極管，使用MOS管作為電池反向保護的電路設(shè)計并不常見。然而常用的二極管反向保護也存在一些缺點：壓降很高。這在低壓電流中容易產(chǎn)生許多問題，相反，MOS管反而解決了這個問題。

為什么需要反向保護?

在直流系統(tǒng)中，當電池接反時，使用電池作為電源的電路會遭到損壞。

今天我們主要分為NMOS和PMOS兩部分進行講解。

我們看下面這個電路：NMOS

電路開啟時，電流從電池的正極端子流向設(shè)備，隨后流向體二極管，最后流向電池的負極端子。

此時，體二極管在正向偏置時導通。

當體二極管打開時，現(xiàn)有的電流在電路中循環(huán)。

這時柵極電壓為

Vgs=Vg-Vs

Vg=V電池

Vs=二極管壓降

VGS = VG – VS = Vbattery – 二極管壓降

這會導致施加到MOSFET柵極到源極的正電平。因此，NMOS將開始導通，電流將流向溝道而并非二極管。

我們看下面的電路：PMOS

當電池電壓存在時，電流流經(jīng)體二極管，體二極管導通；這是因為陽極側(cè)施加了正電壓，但電池電壓必須高于二極管的正向偏置電壓。

當二極管為正向偏置時，MOSFET源極中的電壓電平，回味電池電壓減去體二極管的壓降。

MOSFET的柵極連接到電池負極端子或者接地，意味著施加到柵極和源極的電壓為：

Vgs=Vg-VS

Vg=0V

VS = Vbattery – Vdrop（這是一個正值）

VGS = VG – VS = 0V – 正電壓 = 負電壓

當施加到柵極與源極的電壓為負時，PMOS將會被激活。

不過，它需要滿足每個MOSFET柵極到源極電壓的要求，一般額定電壓限制在+/-20V。

當MOSFET激活時，通道將會關(guān)閉，電流流經(jīng)MOS，不會流向體二極管。

在反向電壓電路中，NMOS和PMOS這兩種電路，電池反向期間，電路電流基本為零。這相當于不允許MOS管電流流動，從而保護連接到電池的電路或者設(shè)備。

MOSFET作為反向電池保護，連接的方式相比二極管會復雜一些，但它能夠?qū)崿F(xiàn)較低的壓降，性能較高，因此它非常適用于低壓應(yīng)用。