NMOS管串入GND管腳的防反接保護電路-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-07-13
本文分析基于MOS管的防反接電路，如NMOS管串入GND管腳的防反接電路。相比于以往的防反接電路，MOS管類型的防反接保護電路，具有低功耗和壓降小的優(yōu)點。
原理圖
根據(jù)上圖可以看出，MOS管類型的防反接保護電路略微復(fù)雜。
原理分析
（1）正常工作時
NMOS管的Gate端經(jīng)R2電阻接VBAT，Source端接芯片GND，Drain端接電源GND。所以，正確上電時，NMOS管的體二極管正向?qū)?，Source端電壓為0.2V左右，NMOS管導(dǎo)通。
（2）電源反接時
NMOS管不再導(dǎo)通，即保護了HSD。
器件分析
（1）Zener二極管
當(dāng)供電電壓大于VGS時，Zener二極管可以很好的保護NMOS管，所以選擇的Zener二極管閾值應(yīng)小于VGS；
另外，當(dāng)Zener二極管的閾值過小時，供電電壓大于Zener二極管的閾值，則流經(jīng)R2和Zener二極管的電流會很大，NMOS管上的電壓就變小，存在不能打開NMOS管的風(fēng)險。因此，選取Zener二極管時，需要注意這兩點。
（2）電阻R2
正常工作時，電阻R2的作用有兩個：
(a)當(dāng)供電電壓大于Zener二極管的閾值時，限制通過Zener二極管的電流；
(b)R2和NMOS管的Gate端電容組合會影響NMOS管的充放電速度，也就是會影響NMOS管的開關(guān)速度。因此，一般取15K。
（3）電容C（可選）
對于脈沖標(biāo)準(zhǔn)ISO7637-2-2004(E)脈沖1測試IV來說，如果需要兼容該標(biāo)準(zhǔn)，則不用放置電容C；否則，應(yīng)在Zener二極管兩端并聯(lián)電容C，且R2C的時間應(yīng)大于2ms（ISO7637-2-2004(E)脈沖1測試IV）。
需要注意的地方：
（1）NMOS管的保護電路同其他GND端保護電路相同，即電源反接時，負載仍可以工作的（經(jīng)過HSD的功率MOS管體二極管），因此，需要注意此種情況下芯片發(fā)熱的問題。
（2）NMOS管上的壓降，其壓降為RDS(ON)xISON。因此，為了進一步減小這個壓降，需要選擇導(dǎo)通電阻小的NMOS管。
優(yōu)缺點：
優(yōu)點：低功耗，壓降小。
缺點：成本高，電路略復(fù)雜。
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