MOSFET-Anti-Reverse-Schaltung

Zunächst das Grundprinzip der MOSFET-Anti-Reverse-Schaltung

MOSFET-Anti-Reverse-Schaltung nutzt die Schalteigenschaften des MOSFET, indem die Gate-Spannung (G) gesteuert wird, um das Ein- und Ausschalten der Schaltung zu realisieren. Wenn die Polarität der Stromversorgung korrekt ist, versetzt die Gate-Spannung den MOSFET in den leitenden Zustand, der Strom kann normal fließen; Wenn die Polarität der Stromversorgung umgekehrt wird, kann die Gate-Spannung den MOSFET nicht leitend machen und somit den Stromkreis unterbrechen.

Zweitens die spezifische Realisierung der MOSFET-Anti-Reverse-Schaltung

1. N-Kanal-MOSFET-Anti-Reverse-Schaltung

N-Kanal-MOSFETs werden üblicherweise zur Realisierung von Anti-Reverse-Schaltungen verwendet. In der Schaltung ist die Source (S) des N-Kanal-MOSFET mit dem Minuspol der Last verbunden, der Drain (D) ist mit dem Pluspol der Stromversorgung verbunden und das Gate (G) ist mit verbunden Der Minuspol der Stromversorgung wird über einen Widerstand oder durch eine Steuerschaltung gesteuert.

Vorwärtsverbindung: Der Pluspol des Netzteils ist mit D und der Minuspol mit S verbunden. Zu diesem Zeitpunkt stellt der Widerstand die Gate-Source-Spannung (VGS) für den MOSFET bereit, und wenn VGS größer als der Schwellenwert ist Wenn die Spannung (Vth) des MOSFET erreicht ist, leitet der MOSFET und der Strom fließt vom Pluspol der Stromversorgung über den MOSFET zur Last.

Bei Umkehrung: Der Pluspol der Stromversorgung ist mit S verbunden und der Minuspol ist mit D verbunden. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der MOSFET im ausgeschalteten Zustand und der Stromkreis ist getrennt, um die Last vor Schäden aufgrund der Gate-Spannung zu schützen ist nicht in der Lage, eine ausreichende VGS zu bilden, um den MOSFET leitend zu machen (VGS kann kleiner als 0 oder viel kleiner als Vth sein).

2. Rolle der Hilfskomponenten

Widerstand: Wird verwendet, um die Gate-Source-Spannung für den MOSFET bereitzustellen und den Gate-Strom zu begrenzen, um Schäden durch Gate-Überstrom zu verhindern.

Spannungsregler: eine optionale Komponente, die verhindert, dass die Gate-Source-Spannung zu hoch wird und den MOSFET ausschaltet.

Parasitäre Diode: Im MOSFET ist eine parasitäre Diode (Body-Diode) vorhanden, deren Wirkung jedoch normalerweise ignoriert oder durch das Schaltungsdesign vermieden wird, um ihre schädliche Wirkung in Anti-Reverse-Schaltungen zu vermeiden.

Drittens die Vorteile der MOSFET-Anti-Reverse-Schaltung

Geringer Verlust: Der Einschaltwiderstand des MOSFET ist klein, die Einschaltwiderstandsspannung wird reduziert, sodass der Schaltungsverlust gering ist.

Hohe Zuverlässigkeit: Die Anti-Reverse-Funktion kann durch ein einfaches Schaltungsdesign realisiert werden, und der MOSFET selbst weist ein hohes Maß an Zuverlässigkeit auf.

Flexibilität: Verschiedene MOSFET-Modelle und Schaltungsdesigns können ausgewählt werden, um unterschiedliche Anwendungsanforderungen zu erfüllen.

Vorsichtsmaßnahmen

Beim Entwurf der MOSFET-Anti-Reverse-Schaltung müssen Sie sicherstellen, dass die Auswahl der MOSFETs den Anwendungsanforderungen entspricht, einschließlich Spannung, Strom, Schaltgeschwindigkeit und anderen Parametern.

Es ist notwendig, den Einfluss anderer Komponenten in der Schaltung, wie z. B. parasitäre Kapazität, parasitäre Induktivität usw., zu berücksichtigen, um nachteilige Auswirkungen auf die Schaltungsleistung zu vermeiden.

In praktischen Anwendungen sind außerdem angemessene Tests und Verifizierungen erforderlich, um die Stabilität und Zuverlässigkeit der Schaltung sicherzustellen.

Zusammenfassend ist die MOSFET-Anti-Verpolungsschaltung ein einfaches, zuverlässiges und verlustarmes Stromversorgungsschutzschema, das in einer Vielzahl von Anwendungen weit verbreitet ist, bei denen die Verhinderung einer Verpolung der Stromversorgung erforderlich ist.