輸入防反接電路該怎么做？

來源：時間：2024-09-18

在電路板中，人們常常為了避免電源輸入反接導(dǎo)致?lián)p毀設(shè)備事故，設(shè)計(jì)者會想辦法去避免這種情況，因此就有了很多防反接措施。將輸入端子制作成防反插座子。這是防反接的第一道關(guān)口。有了這一步并不完全保險，因此就誕生了許多常見的防反接電路。

1、二極管串聯(lián)防反接

將二極管串聯(lián)接入電路，利用二極管的單向?qū)ㄐ云鸬椒婪唇颖Ｗo(hù)作用。

優(yōu)點(diǎn)：這種方法簡單可靠，成本低。

缺點(diǎn)：

1、二極管反接只能應(yīng)用于小負(fù)載。如果負(fù)載過大，即使二極管用低壓降的肖特基二極管，二極管上的損耗也是非常大。

2、使用二極管防反接，輸出電壓會有0.3V~0.7V的壓降。如果外接輸出負(fù)載小，負(fù)載可以接受0.7V左右的壓降，那么可以使用二極管來作為防反接保護(hù)。

2、二極管并聯(lián)型防反接保護(hù)電路。

通過在電路中串入一個自恢復(fù)保險絲和并入二極管來實(shí)現(xiàn)電路防反接保護(hù)功能。

如果電源正負(fù)極接反，那么二極管導(dǎo)通，與自恢復(fù)保險形成回路，由于二極管導(dǎo)通，使得Vin被鉗位在0.7V，Vout因?yàn)?.7V電壓太小，無法實(shí)現(xiàn)給負(fù)載供電，而另一方面因?yàn)樾纬闪嘶芈窙]有限流，因此回路上的電流會很大，從而使得保險絲自動斷開電路。如果長時間反接可能會導(dǎo)致二極管和自恢復(fù)保險絲損壞。

3、整流橋型防反接保護(hù)電路

電路中接入整流橋，當(dāng)正接時，電流通路流經(jīng)D2、負(fù)載、輸出GND、D4、輸入GND形成回路。如果反接，電流流經(jīng)D3、負(fù)載、輸出GND、D1、輸入GND形成回路。因此正反插都能正常使用。

優(yōu)點(diǎn)：可以正反插

缺點(diǎn)：二極管上的壓降會消耗能量，因?yàn)橛袃蓚€二極管，所以損耗是第一種反接的兩倍，此保護(hù)電路也不適用于給大負(fù)載供電。

4、NMOS管防反接

當(dāng)電源正常接入時，LED亮，表示輸入正常。由于MOS管中的體二極管的存在，從而使得電流經(jīng)過負(fù)載、MOS管的寄生二極管到GND，形成回路，而MOS管的Vgs>Vgs(th)，從而使MOS管導(dǎo)通，導(dǎo)通后體二極管被MOS管導(dǎo)通短路，從而可以通過更大的電流。

當(dāng)電源電壓接反時，LED滅，表示輸入正常反接了。NMOS不導(dǎo)通，MOS管截止。從而保護(hù)后級電路的安全，R2和D2是為了確保電源接入正確時，更好的保證MOS管導(dǎo)通，穩(wěn)壓二極管D2作用是為了保護(hù)由于輸入電壓過高導(dǎo)致超過MOS管的Vgs最大值避免MOS管損壞。

上圖還可以將D2換成電阻，通過調(diào)節(jié)兩個電阻，可以改變Vgs電壓，同樣能起到保護(hù)MOS管的作用。

5、PMOS管防反接

PMOS管防反接原理同NMOS管，當(dāng)電源正接時，體二極管導(dǎo)通，|Vgs|>Vgs(th)，MOS管導(dǎo)通，將體二極管短路，可以通更大電流。此時LED燈亮。

如果反接，LED滅，體二極管截止，MOS管關(guān)閉。D2也可以換成電阻，不過D2能承受更大的電壓。

6、負(fù)電壓防反接

當(dāng)負(fù)電壓輸入時，如果正接，LED燈亮，那么則會從GND，負(fù)載，MOS體二極管，再到輸入端這個回路。此時體二極管導(dǎo)通，導(dǎo)通后，Vgs>Vgs(th),MOS管導(dǎo)通，將體二極管短路。如果反接，體二極管截止，MOS管不滿足導(dǎo)通條件，MOS管關(guān)閉。

7、繼電器防反接

電源正接時，繼電器線圈通電，繼電器吸合，電源導(dǎo)通。電源反接時，二極管截止，繼電器線圈不通電，繼電器不吸合，電源斷開。

綜上所述，可以根據(jù)自己的實(shí)際需要來選擇防反接保護(hù)電路。

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