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发布时间:2020-10-14 浏览:168

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反反向保护电路

通常直流电源输入反反向保护电路采用二极管的单向导电性来实现反反向保护。下面的图1显示,这种连接简单可靠,但在大输入电流的情况下,功耗效应不是恒定的。如果输入额定电流达到2A,如果OnSemi的快恢复二极管MUR3020PT额定压降为0.7V,则功耗至少应达到:Pd=2A 0.7V 1.4W,效率低,热值大,应增加散热器。此外,可以使用二极管桥整流输入,使电路始终具有正确的极性(图2)。这些方案的缺点是二极管上的压降消耗能量。当输入电流为2A时,图1中的电路功耗为1.4W,图2中的电路功耗为2.8W。

图1串联二极管保护系统不受反极性影响,二极管压降为0.7V

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图2是桥式整流器,无论什么极性都能正常工作

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但是有两个二极管导通,功耗是图1的两倍

利用MOS晶体管的开关特性,设计了反反向连接保护电路来控制电路的通断。由于功率MOS管的内阻很小,解决了现有二极管电源反反接方案中压降和功耗过大的问题。

MOS晶体管防反向连接保护电路

图3利用MOS管的开关特性和控制电路的通断,设计了防反向连接保护电路。由于功率MOS管的内阻很小,MOSFET Rds(导通)已能达到毫欧姆水平,解决了现有二极管电源反向连接方案中存在的压降和功耗过大的问题。极性反转保护将保护FET与保护电路串联。保护场效应管为PMOS场效应管或NMOS场效应管。如果PMOS的栅极和源极分别连接到受保护电路的接地端子和电源端子,则漏极连接到受保护电路中的PMOS元件的衬底。如果NMOS的栅极和源极分别连接到受保护电路的电源端子和地端,则漏极连接到受保护电路中的NMOS元件的衬底。一旦被保护电路的电源极性反转,保护FET就会形成开路,防止电流烧毁电路中的FET元件,保护整个电路。具体的N沟道MOS晶体管反反向连接保护电路如图3所示。