N沟道MOSFET作为反向电压保护电路原理
下面是一个基于N沟道MOSFET的反向保护电路,和PMOS不同的是,NMOS需要接在电源的负极端。其中漏极D必须接到电源的负极。源极S必须连接到设备的地,栅极则必须连接到电源的正极。
在电路启动期间,电流将开始从电源的正极端子流向设备,然后再流向NMOS的体二极管,最后流向电源的负极端子,在此期间,体二极管将处于正向偏置导通状态。
当体二极管导通后,将有电流在电路中循环流动。此时的栅源电压为:
VGS = VG – VS
VG = 电源电压
VS = 二极管压降
所以:
VGS = VG – VS = Vbattery – 二极管压降
这将导致MOSFET的栅极到源极有一个正的电压降。因此NMOS 将导通,电流将流向NMOS的沟道而不是体二极管,再给大家解释一下,NMOS的导通电阻很小,那么流经它的电流产生的压降也是很小,从而无法达到体二极管的导通压降,体二极管自然就关断了。
N沟道MOSFET作为电池反向保护的基本设计要求
a. 栅源阈值电压
要想MOSFET成功为电源提供反向保护,仅用提供偏置栅极到源极的正电压是不够的,必须满足要求的阈值要求。同样的对于低压系统,最好选择栅极到源极阈值电压非常低的 MOSFET。
b. 最大栅源电压
其中最大栅源电压值不得超过规格书中的规定值。
c. 额定电流
以下是NMOS规格书中指定的电流额定值,需要注意其测试条件是常温,当温度升高时,是达不到这么大通流能力的,所以你需要注意你的产品工作温度是多少。
d. 额定功率
关于额定功率也是有要求的,下图给出的也是25℃的值,当环境温度升高时,我么也需要进行相应降额。
e.工作温度范围
工作温度需要考虑环境温度和MOS管自身温升,二者叠加后不得超过规定范围值。
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