mos管反接二极管

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。

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。

利用MOS管电源防反接电路

一般可以使用在电源的正极串入一个二极管解决，不过，由于二极管有压降，会给电路造成不必要的损耗，尤其是电池供电场合，本来电池电压就3.7V，你就用二极管降了0.6V，使得电池使用时间大减。

MOS管防反接，好处就是压降小，小到几乎可以忽略不计。现在的MOS管可以做到几个毫欧的内阻，假设是6.5毫欧，通过的电流为1A(这个电流已经很大了)，在他上面的压降只有6.5毫伏。

由于MOS管越来越便宜，所以人们逐渐开始使用MOS管防电源反接了。

NMOS管防止电源反接电路：

正确连接时：刚上电，MOS管的寄生二极管导通，所以S的电位大概就是0.6V，而G极的电位，是VBAT，VBAT-0.6V大于UGS的阀值开启电压，MOS管的DS就会导通，由于内阻很小，所以就把寄生二极管短路了，压降几乎为0。

电源接反时：UGS=0，MOS管不会导通，和负载的回路就是断的，从而保证电路安全。

PMOS管防止电源反接电路：

正确连接时：刚上电，MOS管的寄生二极管导通，电源与负载形成回路，所以S极电位就是VBAT-0.6V，而G极电位是0V，PMOS管导通，从D流向S的电流把二极管短路。 电源接反时：G极是高电平，PMOS管不导通。保护电路安全。

连接技巧

NMOS管DS串到负极，PMOS管DS串到正极，让寄生二极管方向朝向正确连接的电流方向。

感觉DS流向是“反”的?

仔细的朋友会发现，防反接电路中，DS的电流流向，和我们平时使用的电流方向是反的。

为什么要接成反的?

利用寄生二极管的导通作用，在刚上电时，使得UGS满足阀值要求。

为什么可以接成反的?

如果是三极管，NPN的电流方向只能是C到E，PNP的电流方向只能是E到C。不过，MOS管的D和S是可以互换的。这也是三极管和MOS管的区别之一。(关于这个问题，咱们另开一篇文章讨论，这篇只讨论MOS管的防反接作用)。

mos管反接二极管

摘要：

1.MOS 管的概述

2.MOS 管反接二极管的原理

3.MOS 管反接二极管的特性

4.MOS 管反接二极管的应用

5.总结

正文：

一、MOS 管的概述

MOS 管，全称为金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管，是一种常见的半导体器件。它主要由 n 型或 p 型半导体、金属导电层和氧化物绝缘层组成。根据沟道类型的不同，MOS 管可以分为 nMOS 管和 pMOS 管。MOS

管具有高输入阻抗、低噪声和低功耗等特点，在集成电路中得到了广泛应用。

二、MOS 管反接二极管的原理

MOS 管反接二极管是指将 MOS 管的源极和漏极互换，使其在反向电压作用下表现出二极管的特性。当 MOS 管的源极接地，漏极接正电压时，MOS 管的沟道会被压缩，导致电流无法流过。此时，MOS 管的特性与二极管相似，可以防止反向电压对 MOS 管造成损坏。

三、MOS 管反接二极管的特性

1.反向耐压特性：当 MOS 管反接二极管承受反向电压时，其反向耐压值取决于 MOS 管的工艺和结构。在一般情况下，MOS 管反接二极管的反向耐压值较高，可以达到几百伏甚至更高。

2.反向漏电流特性：在反向电压作用下，MOS 管反接二极管会存在一定的漏电流。漏电流的大小与 MOS 管的沟道类型、工艺和反向电压有关。通常情况下，MOS 管反接二极管的反向漏电流较小。

四、MOS 管反接二极管的应用

MOS 管反接二极管在实际应用中具有很多优势，如下所述：

1.保护作用：当系统中的电源电压出现负向脉冲时，MOS 管反接二极管可以有效防止 MOS 管因反向电压损坏。

2.限幅作用：在信号处理电路中，MOS 管反接二极管可以用作限幅器，限制信号的幅值范围，防止信号失真。

3.模拟开关：在模拟电路中，MOS 管反接二极管可以作为开关元件，实现信号的切换和控制。

4.高压应用：在高压系统中，MOS 管反接二极管可以承受较高的反向电压，保证电路的稳定运行。