场效应管可以用在控制回路中,起到控制负载回路通断的作用,也可以用在防反接电路中,避免电源防接将电路烧坏。二极管可以实现电源防反接,但是二极管会产生正向压降,不适合低电压供电的情况,如3.3V。而场效应管因为内阻低,所以导通压降可以忽略不计。下面以MOSFET为例来介绍场效应管的防反接原理。
NMOS防反接原理
用NMOS设计防反接电路时,需要将NMOS放在电源的低端侧。所设计的原理示意图如下图所示。
当电源反接的时候,G极为低电平和S极同电位,NMOS不导通,不会烧坏负载。当电源正接的时候,G极高电平,D极为低电平,因为寄生二极管的存在,S极的电平为0.7V,此时VGS为VBat-0.7V大于Vth,则NMOS导通,电路正常工作。
PMOS防反接原理
用PMOS设计防反接电路时,需要将PMOS放在电源的高侧。所设计的电路示意图如下图所示。
当电源反接时,G极为高电平,PMOS不导通,避免负载电路被烧坏;当电源正接时,G极为低电平,因为寄生二极管的原因,S极为VBat-0.7,所以,Vgs小于零,所以PMOS导通,电路正常工作。
需要注意的问题
在设计防反接电路时,NMOS要放在低端侧;PMOS要放在高端侧。这一点一定要注意。
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