一、二极管防反接电路

(一)、案例一

  1. 原理图
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  2. 器件分析
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(二)、案例二

  1. 原理图
    在这里插入图片描述2. 器件分析
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(三)、防反接二极管三个重要选型参数

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注:

  • 使用二极管防反接后,VCC = Vin - Vf,输出电压小于Vin;
  • 对于有功耗要求的电路不可使用;
  • 防反接二极管一般选用肖特基二极管,因为其正向导通压降Vf比普通二极管小,降低了二极管的功耗。

二、PMOS防反接电路

(一)、案例一

  1. 原理图
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  2. 器件分析

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(二)、案例二

  1. 原理图
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  2. 原理分析

已知电源VIN_24V输入范围在24±5%(22.8~25.2)之间工作电流2A,Vgs(th) = -2V,D2(Vz=27V),D1(Vz=12V),D3(Vz=24V)分析如下:

  • 正常供电情况
    稳压管D2截止,VB = VA = 24V;
    三极管Q2截止,因为Vb=Ve,所以三极管处于截止区;
    VC= 24 /(10k+30k)x 30k = 18 V;
    PMOS管Q1导通,Vgs = VC-VA = 18-24 = -6V<-2V;
    VCC_24V输出24V

  • 过电压情况
    稳压管D2击穿,VB = 27V;
    三极管Q2导通,因为Vb + 0.7V ≤ Ve,所以三极管工作在饱和区;
    VC= VA-0.3V;
    PMOS管Q1截止,因为Vgs = VC-VA = VA - 0.3V - VA = -0.3V > -2V;
    VCC_24V无输出

  • 电源反接情况
    VA = 0V;
    VC = 0.7V
    PMOS管Q1截止,因为Vgs = VC-VA = 0.7V - 0V = 0.7V > -2V;
    VCC_24V无输出

  1. 器件选型及参数分析
    D2:小于后级电路最大输入电压;
    D1:Vz < Vgs最大耐压,如果Vgs max > Vin 则可以省略;
    D3:等于系统工作电压;
    因为当Ve - Vb ≥ 0.7V,时三极管Q1饱和,所以VA-VB = VR3;
    R3 = VR3 / (IZT + IB) = 0.7 / (0.0046 + 0.001) =125Ω,然后根据实际阻值表选取电阻即可;
    R1、R2取值原则:Vgs(on) max < Vin / (R1+R2) * R1 < Vgs max;Vgs电压越大,Rds(on)导通电阻越小,可根据Vgs-Rds(on)关系图选择Vgs电压;
    假设Rds(on) = 0.065 ,则P(Q1) = I x I x R = 2 x 2 x 0.065 = 0.26 W。

(三)、防反接PMOS管四个重要选型参数

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