mos管加二极管防反接电路
- 格式:doc
- 大小:101.29 KB
- 文档页数:2
MOS管电流方向能反吗?体二极管能过多大电流今天说两个问题:1、MOS管导通电流能否反着流?D到S,S到D方向随意?2、MOS管体二极管能过多大的电流?为啥会有这两个问题?我们在最开始学习MOS管的时候,应该都是从NMOS开始的,电流的方向都是从D到S的。
而实际应用电路,NMOS会有电流从S到D的情况,比如下面这个NMOS管防电源反接电路(仅仅是个示意图,实际电路需要多考虑一些因素)。
原理我还是先大致说下。
1、在电源正常接入的时候电源正极VCC经过后级负载电路接到体二极管,那么体二极管就会导通,于是此时S极的电压就约为0.7V左右(体二极管导通电压)。
同时栅极G极接的是VCC,所以Vgs=Vcc-0.7V>Vgsth,NMOS管会导通。
NMOS管导通之后,导通压降基本为0,那么Vgs=Vcc,MOS 管维持导通状态。
这样整体电源通路就是通的,电源给后级负载供上了电,后级电路正常工作。
这里有一点需要特别注意,就是此时MOS管的电流是S到D的,与往常我们经常见的D到S是反的。
2、在电源接反的时候(电源和地接反了)栅极G接电源负极,也就是0V,S极经过负载接到了电源负极,也就是0V,所以Vgs=0V,MOS管也不导通。
与此同时, D极为Vcc,S极为0V,体二极管反向偏置,也不导通,所以无法通过NMOS管流过电流。
对于负载来说,就是电源断开了。
接反的电源不会怼到后面的负载上面,所以后级电路就不会烧了,我们只要把前面的电源正负极接对,那么后级电路又能正常工作了,如此,便实现了防反接的功能。
需要说一点,这里的防反接并不是说电源接反了,后级电路也还能工作。
而是电源接反了,后级电路不会冒烟烧坏了。
我以前乍一看到这个电路的时候,其实是心里打鼓的这个MOS管导通时,电流能反着流?D到S,S到D无所谓吗?除了这个电流的方向问题,还有就是MOS管的体二极管问题,这个二极管能过多大的电流?如果不了解,会认为这个二极管能流过的电流非常小,因为它还有一个名称叫“寄生二极管”,很容易被它骗。
mos管防反接保护电路讲解
1. 电路结构
mos管防反接保护电路是一种常见的电路结构,通常被使用于单片机和其他电子设备中,能够有效地保护设备免受反向电压的损坏。
该
电路包含多个元件,如二极管、大电容、保险丝和mos管等。
其中mos 管是该电路的核心元件。
2. 反向电压损坏
在使用电子设备时,有时会不小心把电源接反,造成设备受损,
甚至被烧坏。
这种损坏是由于反向电压超过了元件的承受范围,导致
元件损坏而发生的。
因此,在设备的设计中,反向电压保护非常重要。
3. mos管的工作原理
mos管,在正向电压下,可以将电流从源端流到漏端,从而使设备正常工作。
而在反向电压下,其栅极和源端之间的pn结将被反向偏置,此时mos管将被关断,从而防止电流从漏端回流到源端,保护装置。
4. 整个电路的工作流程
当设备的电源连接正确时,mos管导通,正常工作。
当电源反接时,mos管被关断,电流无法流通,反向电压得到保护。
如果mos管发生故障,二极管将起到保护作用,避免电流从漏端
回流到源端,造成设备损坏。
电容的作用是为电路提供额外的电流。
保险丝起着保护电源和其他元件的作用,如果电流超过设定值,将被自动切断。
5. 总结
mos管防反接保护电路是一种重要的电路结构,能够有效地保护电子设备免受反向电压的损坏。
该电路使用简单、成本低廉,也易于维护。
因此,在电子设备的设计中,mos管防反接保护电路值得设计师们深入研究和应用。
结合实际聊聊防反接电路(防反接电路总结)•前言•一、二极管防反接▪ 1.1 基本电路▪ 1.2 桥式整流电路•二、保险丝和二极管防反接•三、MOS管防反接▪ 3.1 PMOS电路▪ 3.2 NMOS电路•结语前言又到了电路小课堂时间,今天我们要聊的是防反接电路,防反接电路是硬件工程师必备的基础知识,在网上已经有大量的防反接电路总结文章,我也查阅了大量文章。
虽然说实用的电路就那么几种,这个可谓英雄所见略同,但是大部分文章的说明部分都一样,那么这就……(不符合我的风格,不浮夸,不将就。
即便是总结,原理可以一样,但是说明照搬那就说不过去了~ ~)说明一下,本文的防反接电路主要针对是单片机系统,因为博主是在智能家居领域工作的,我会结合自己的工作经验,设计的产品来说说这些电路。
一、二极管防反接又是从二极管开始(和MOS管一样,用得这么多,我得写一篇全面认识二极管的文章了),利用PN结的单向导电性(不要钻牛角尖说反向漏电流)。
1.1 基本电路直接在电源入口处串联一个二极管,电路简单,成本低,如下图(本图就是实际使用过的):在这里插入图片描述上图是最简单也是最常用的防反接方式,上图是二极管接在入口Vin 端,也可以接在GND端,二极管反着接,是一样的效果。
电路分析在单片机系统中,使用此电路一般一般一般只需要注意一个参数:最大整流电流。
首先你在设计自己电路的时候应该知道自己的负载功率,比如一般来说STM32 最小系统,也就是20/30 mA,加上其他的一些传感器,可以知道系统平时运行的功耗,要注意STM32 的功耗是3.3V状态下的,入口电源是 5V 或者 12V,电流需要就更小了,当然不要忘记DC/DC, 或者 LDO 的转换效率之类的。
每个二极管都有一个参数,最大整流电流,比如上图中的SS34:电路设计需要冗余,所以我一般直接使用一个SS34,基本上所有的项目都能满足要求,当然SS34封装稍微大一点。
网上的大部分介绍这个电路的时候都说到,二极管0.7V 的压降,2A电流或者更多电流的时候发热之类,我怎么看?首先,这个说法没有错,理论上就是这么分析的!实际应用我从以下几个点分析:二极管的选型,二极管压降与电流的关系,应用领域。
mos管驱动电阻并联二极管作用以mos管驱动电阻并联二极管作用为题,我们来探讨一下这个问题。
在电子电路中,MOS管(金属氧化物半导体场效应管)是一种常用的电子元件,它具有很多优点,比如高输入阻抗、低输入电流、低输出电阻等。
但是,MOS管也有一些局限性,比如在开关过程中,由于电荷积累和电流变化的原因,会产生一些不稳定的现象。
为了解决这个问题,我们通常会在MOS管的驱动电路中加入一个电阻和一个二极管。
我们来看一下电阻的作用。
驱动电阻的主要作用是限制电流的流动,以保证MOS管的正常工作。
在MOS管的驱动过程中,电流的变化会引起电荷的积累和耗散,如果没有电阻来限制电流的流动,就会导致电流过大,从而影响MOS管的工作效果。
因此,驱动电阻在一定程度上起到了保护MOS管的作用。
我们来看一下二极管的作用。
二极管是一种具有单向导电性的电子元件,它可以将电流限制在一个方向上流动。
在MOS管的驱动电路中,并联二极管的主要作用是保护MOS管免受反向电压的损害。
当MOS管的驱动电压改变方向时,二极管会将反向电压导向地,从而防止反向电压对MOS管造成损坏。
驱动电阻和并联二极管在MOS管的驱动电路中起到了很重要的作用。
驱动电阻限制了电流的流动,保护了MOS管的正常工作;并联二极管则保护了MOS管免受反向电压的损害。
这两个元件的作用相辅相成,共同确保了MOS管的稳定工作。
需要注意的是,选择合适的驱动电阻和二极管是非常重要的。
驱动电阻的阻值应根据MOS管的工作电流来确定,一般需要满足一定的电流放大比;而并联二极管的参数应根据MOS管的工作电压来选择,以确保二极管能够承受反向电压。
此外,还需要考虑驱动电路的功耗和响应速度等因素。
MOS管驱动电阻并联二极管在电子电路中起着重要的作用。
它们共同保证了MOS管的稳定工作,防止了电流和电压的不稳定引起的问题。
在设计电子电路时,我们需要合理选择驱动电阻和二极管,并根据实际情况进行调整,以确保电路的稳定性和可靠性。
MOS管反并联二极管1. 引言MOS管反并联二极管是一种常见的电子元件组合,它由MOS管和二极管组成。
这种组合可以在电路中起到多种作用,例如电压保护、信号整形和开关控制等。
本文将详细介绍MOS管反并联二极管的原理、结构和应用。
2. 原理2.1 MOS管MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)管是一种半导体器件,由金属、氧化物和半导体材料组成。
它有三个引脚:栅极(G)、漏极(D)和源极(S)。
通过改变栅极与源极之间的电压,可以控制漏极与源极之间的电流。
2.2 反并联二极管反并联二极管是由两个二极管背靠背连接而成的。
当正向电压施加在其中一个二极管上时,它会导通,而另一个则会截止。
当负向电压施加在其中一个二极管上时,它会截止,而另一个则会导通。
2.3 组合原理将MOS管与反并联二极管结合在一起,可以实现一些特殊的功能。
通过控制MOS管的栅极电压,可以控制反并联二极管的导通和截止状态。
当MOS管导通时,反并联二极管中的一个二极管导通,另一个截止;当MOS管截止时,反并联二极管中的两个二极管都截止。
3. 结构MOS管反并联二极管由一个MOS管和两个反并联二极管组成。
其结构如下图所示:+-----+| |G----| MOS |----D| |+-----+|S|+-----+| |D1----| D |----D2| |+-----+其中,G为MOS管的栅极,D为漏极,S为源极;D1和D2为反并联二极管中的两个二极管。
4. 应用4.1 电压保护在某些电路中,可能需要对输入或输出信号进行保护,以防止过高或过低的电压对其他元件造成损害。
MOS管反并联二极管可以作为一个电压保护装置使用。
当输入信号超出设定范围时,MOS管会导通,使得其中一个反并联二极管导通,将过高或过低的电压分流到地,保护其他元件。
4.2 信号整形在某些场合下,输入信号可能存在噪声或干扰。
MOS管反并联二极管可以用作信号整形器,将输入信号转换为更加稳定和可靠的输出信号。
防反接,4种常用简单的电路防反接电路,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。
整流桥防反接电路上图是桥式整流电路,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上图是保险丝+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。
二极管MOS管型防反接保护电路特性比较及设计1.响应速度:二极管MOS管型防反接保护电路的响应速度是指电路在检测到反向电压时,多长时间内能够切断或隔离电源。
通常来说,二极管的响应速度比较快,能够在纳秒级别内响应,而MOS管的响应速度稍慢,大约在微秒级别。
因此,在需要更快的保护反应速度的场合,可能更适合选择二极管,而在对响应速度要求不高的情况下,MOS管可能更适合。
2.功耗:二极管MOS管型防反接保护电路的功耗是指在工作过程中所消耗的电能,一般用于衡量电路的能效。
由于二极管的导通压降较小,导通时的功耗较低,而MOS管的导通压降较大,功耗较高。
因此,如果在电路中需要长时间保持导通状态,那么选择二极管可能更加节能。
3.电压容限:电压容限是指电路所能承受的最大输入电压,超过该电压可能会导致电路损坏。
由于二极管的抗电压能力较弱,一般只能承受几十伏的电压,而MOS管的抗电压能力较强,可以承受几百伏的电压。
因此,如果需要在较高电压环境中使用保护电路,选择MOS管可能更为合适。
4.开关特性:二极管MOS管型防反接保护电路在不同的开关特性下有不同的应用场景。
二极管为非线性器件,其开关特性较差,可能会引起较大的开关损耗和开关跳变。
而MOS管具有良好的开关特性,可以实现较好的开关效果和精确的控制。
因此,在需要精确控制开关的情况下,选择MOS管可能更合适。
在设计二极管MOS管型防反接保护电路时,需要考虑电路的工作环境、电源电压、保护电流等因素,并根据实际需求进行电路分析和选择器件。
一般来说,二极管型防反接保护电路比较简单,成本较低,适合一些低压、低功率的电路保护;而MOS管型防反接保护电路成本较高,适合一些高压、高功率的电路保护。
总结起来,二极管和MOS管在二极管MOS管型防反接保护电路中有各自的特性和应用场景,选择合适的器件需要综合考虑响应速度、功耗、电压容限和开关特性等因素。
在具体设计电路时,应根据实际需求进行选择和优化,以确保电路具有较好的保护效果和可靠性。
mos管反接二极管摘要:一、mos管反接二极管的原理二、mos管反接二极管的电路设计三、mos管反接二极管的注意事项四、mos管反接二极管的应用场景正文:mos管反接二极管是在电路设计中常用的一种保护措施。
它的主要作用是防止电路中的mos管因为外部原因(如电压过高、电流过大等)而受损。
以下是关于mos管反接二极管的详细介绍。
一、mos管反接二极管的原理mos管反接二极管的原理很简单,就是在mos管的栅极和源极之间串联一个二极管。
当电压超过二极管的正向电压阈值时,二极管导通,mos管不会导通。
这样一来,就可以有效地保护mos管不被过高电压所损坏。
二、mos管反接二极管的电路设计在实际电路设计中,mos管反接二极管的电路设计需要注意以下几点:1.选择合适的二极管:要根据电路的工作电压、电流等参数选择合适的二极管。
一般来说,二极管的正向电压阈值应略小于电路的工作电压,以确保在正常工作时,二极管能够导通。
2.考虑二极管的动态响应:在高速电路中,二极管的动态响应会影响电路的性能。
因此,在选择二极管时,要确保其动态响应速度能够满足电路的要求。
3.考虑散热问题:二极管在工作过程中会产生热量,因此需要考虑电路的散热设计,以保证二极管的正常工作。
三、mos管反接二极管的注意事项在实际应用中,使用mos管反接二极管时,需要注意以下几点:1.确保二极管的正反向电压特性:在选择二极管时,要确保其正反向电压特性符合电路的要求。
2.防止误触发电路:在设计电路时,要考虑到误触发电路的可能性,并采取相应的措施,以避免误触发电路导致的mos管损坏。
3.定期检查和维护:在使用过程中,要定期检查反接二极管的工作状态,发现异常要及时处理。
四、mos管反接二极管的应用场景mos管反接二极管在以下场景中可以发挥重要作用:1.电源保护:在电源电路中,使用mos管反接二极管可以防止输入电压过高、输出电压过载等异常情况导致的mos管损坏。
2.电机驱动:在电机驱动电路中,使用mos管反接二极管可以保护mos 管不受电机启动时的瞬间高压冲击。
n沟道mos管的防反接电路【引言】在电子设备中,MOS管是一种常见的电子元件,其广泛应用于功率放大、开关控制等领域。
然而,MOS管在使用过程中往往容易受到电路中的防反接电路的影响。
本文将详细探讨n沟道MOS管的防反接电路,介绍其原理、设计和应用等方面的内容,帮助读者全面了解和理解该电路的作用及其在电子领域的重要性。
【正文】1. n沟道MOS管的工作原理n沟道MOS管是一种场效应管,其工作原理基于电场控制。
当控制电压施加在栅极上时,电场将改变沟道中的载流子密度,从而控制器件的电导。
n沟道MOS管的源极、栅极和漏极分别对应器件的供电、输入信号和输出信号,因此其在电路中具有重要的作用。
2. 防反接电路的作用防反接电路是一种用于防止器件在电路中被反向偏置的保护电路。
由于n沟道MOS管本身对电压的极性很敏感,如果电路中的输入信号或供电电压出现反向连接的情况,将导致器件损坏甚至烧毁。
使用防反接电路是保护n沟道MOS管安全工作的重要手段。
3. 防反接电路的设计原理防反接电路的设计原理基于对n沟道MOS管的特性和逻辑判断。
一种常见的设计思路是使用二极管作为开关,当输入信号或供电电压出现反向连接时,二极管将截断电路,阻断反向电流的流动,从而保护n沟道MOS管。
4. 防反接电路的设计方法与实例4.1 二极管反向连接保护一种简单而常见的防反接电路设计是采用二极管反向连接保护。
如图1所示,当输入信号或供电电压正常时,二极管正向偏置,电路正常工作;当输入信号或供电电压反向连接时,二极管截断,阻断反向电流。
图1 二极管反向连接保护电路示意图4.2 器件级别的保护设计除了电路级别的防反接电路设计外,还可以在器件级别对n沟道MOS 管进行保护。
在芯片设计过程中,可以通过引入保护结构来实现对器件的保护。
这种保护结构可以在器件内部添加保护二极管或其他保护元件,以提高器件的耐压和抗反向偏置能力。
5. n沟道MOS管防反接电路的应用n沟道MOS管的防反接电路在实际应用中具有广泛的应用场景。
mos管漏极上拉电阻旁并联电容+二极管的作用
在电子电路中,尤其是在MOS管的漏极上,并联电容和二极管的作用是多方面的,且对于改善电路性能和提供保护具有重要意义。
并联电容在电路中的主要作用是平滑电流。
在电路运行过程中,电容可以存储和释放电荷,从而在瞬时大电流或电压尖峰的情况下,为电路提供一定的缓冲时间。
这种缓冲作用可以有效防止电路中的过电压和过电流现象,从而保护MOS管和其他电路元件免受损坏。
因此,并联电容对于提高电路的稳定性和延长其使用寿命具有显著效果。
二极管并联在MOS管的漏极上,通常起到防止反向电压的作用。
这种配置可以防止MOS管在错误的状态下承受反向电压,从而保护MOS管免受损坏。
由于二极管的反向电压承受能力通常远高于MOS管,因此它可以作为MOS管的保护器件,防止因误操作引起的损坏。
这种配置还可以用于频率滤波。
二极管和电容可以作为一个简单的低通滤波器,
帮助平滑高频噪声,提高电路的稳定性。
通过滤除高频噪声,电路可以更加稳定地运行,这对于许多电子设备来说都是非常重要的。
这种配置——在MOS管漏极上并联电容和二极管——可以提高电路的稳定性、保护MOS管免受损坏,并有助于平滑高频噪声。
然而,具体的电路设计会根据实际应用需求和电路性能要求进行调整。
例如,根据需要调整电容和二极管的类型、大小和数量等参数,以实现最佳的电路性能和保护效果。
mos管加二极管防反接电路
MOS管加上二极管可以构成防反接电路,保护电路不受电源反接的损害。
以下是一些常见的实现方式:
1. NMOS防反接电路:在电源正确连接时,电流流过NMOS的体二极管(寄生二极管),由于体二极管压降很小,可以忽略不计。
此时,通过电阻分压网络使得NMOS的栅极电压足以使其导通,从而允许电流通过。
如果电源反接,NMOS则不会导通,从而防止了电流流向负载。
2. PMOS防反接电路:与NMOS类似,PMOS管也可以用于防反接,但连接方式不同。
当电源正确连接时,PMOS的寄生二极管导通,而PMOS管本身也会导通,允许电流流通。
电源接反时,PMOS管不导通,防止了电流流向负载。
3. 二极管防反接:这是最简单的防反接方法,利用二极管的单向导通特性。
但二极管会有一定的压降,例如硅管约0.7V,锗管约0.2-0.3V,这在电压较低的应用中可能不太合适。
此外,在大电流应用中,二极管上的功耗和发热可能会较大。
4. 整流桥防反接:使用四个二极管构成整流桥,无论电源正接还是反接,电路都能正常工作。
但这种方法的缺点与单一二极管防反接相同,且压降是两个二极管的总和。
在选择防反接电路时,需要根据具体的应用场景和要求来决定使用哪种方式。
例如,对于低压或大电流的应用,可能需要考虑压降和功耗的问题。
而对于一些小功率或者对成本敏感的应用,简单的二极管防反接可能就足够了。