轻松学习~常用的防反接电路

长城电工

防反接电路，在电子设计中非常重要，一个好的防反接电路，虽然只是增加了一点点元器件，却可以很好的保护我们的后级电路，下面介绍4种常用简单的电路：

二极管防反接电路
原理我们一看就懂，利用二极管的单向导电性，实现防反接功能，这种方法简单，安全可靠，成本也最低，但是输出端会有0.7V左右的压降，还有就是如果线路上的电流过大，比如有2A的电流，那么就会一直有1.4W的损耗，发热也非常大，而且，如果反向电压稍微偏大，并非完全截止，会有一个比较小的漏电流通过，使用时需要留足余量。





PMOS管防反接电路
上图是PMOS接法的电路，这里简单的说明原理，刚上电时，MOS管的寄生二极管导通，S级电压为VCC-0.6，G级为0，PMOS导通；当电源反接时，G级为高电平，不导通，保护后级。
实际应用中PMOS 栅极与源级之间再加一个电阻比较好，这种办法也有PMOS跟NMOS之分，都是利用MOS管的寄生二极管以及其导通性，不过NMOS的导通电阻比PMOS小，比PMOS会降低一丢丢功耗，不过还是很小很小了，如果算10毫欧的导通电阻，2A的电流才0.04W的功耗，是非常低了，电源反接后，MOS管就是断路，可以很好的保护后级电路，这种方法也是应用比较广泛的一种电路，推荐使用，实际使用中可以使用NMOS。

整流桥防反接电路
下图是桥式整流电路，无论什么级性都能工作，但是导通之后会有两个二极管的压降，发热了也是第一种方式的两倍，有优点但缺点也很明显，除非是一些特殊的场合需要用到，否则不推荐使用。



保险丝+稳压二极管防反接电路
下图是保险丝+稳压二极管防反接电路（第四种方法来自CSDN博客，硬件工程师修炼之路），非常简单，既可以防止反接，又可以防止过压，这个电路设计非常巧妙，下面介绍下其原理：

当电源Vin接反时，稳压二极管D1正向导通，负载的负压为二极管的导通电压Vf，Vf一般比较低，不会烧坏后级负载电路。同时，Vin反接时，D1正向导通，电压主要落在F1上，因此开始时电流会迅速上升，直至超过F1的熔断电流，保险丝F1熔断，电源断开，不会因为电流过大而烧坏D1。
当电源Vin输入比较高时（比如大于稳压管的5.6V）。因为稳压管D1存在，所以负载端获得电源约为5.6V。那么F1上就会有比较大的电压（Vin-5.6V），电流会上升比较快，直至F1熔断，电路获得保护。如此便实现了防过压保护。
实现了防反接保护。需要注意几点：
1、保险丝的选型，熔断电流要大于后级负载正常的工作电流，电路正常使用时不能熔断；保险丝的选型，熔断电流要大于后级负载正常的工作电流，在电路正常使用时不能熔断。
2、稳压二极管的选型，稳压值要大于正常Vin的电源输入（正常电源输入时不能击穿稳压），但是要小于后级能允许的最大输入电压（稳压值不能烧坏后级电路）；
3、稳压二极管的最大允许电流+上电时负载电流>保险丝的击穿电流。因为如果不满足此条件，在电源过压输入时，在保险丝击穿之前，稳压管会因为通过的电流过大而烧坏；
4、反接电路时负压Vf也需要考虑，Vf一般小于1.5V。后级电路应能允许接入1.5V的负压而不会烧坏;
5、此电路尽量应用于功率比较小的电路中，小于500mW。

黄德义

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