手把手教你用PMOS搭建一個電源端反接保護(hù)電路，1000字搞清楚每個器件的選型

Part 01、前言

下面是一個反接保護(hù)電路，用在12V電源輸入端，保護(hù)后級負(fù)載不被電源接反給“坑”了。這個電路的核心任務(wù)是防止電源正負(fù)極接反時，電流反向流到負(fù)載，把后級電路燒壞。正常接法12V接BT3正極：P溝道MOSFET Q2（IPD80P03P4）導(dǎo)通，電流從BT3正極流到負(fù)載Load3，正常工作。反接（12V接BT3負(fù)極）：Q2關(guān)斷，電流被擋住，負(fù)載安全。簡單來說，Q2就像個“單向閥”，只讓電流按正確方向走，接反了就“關(guān)門”。

Part 02、電路工作原理

正常接法

電源BT3給12V，Q2的漏極（2腳）接12V，源極（3腳）接負(fù)載。一開始Q2體二極管導(dǎo)通，之后R2（12kΩ）和Z2（MMSZ5240BT1，10V齊納二極管）組成的分壓穩(wěn)壓電路工作，Z2把Q2的柵極（1腳）-源極（3腳）電壓固定在-10V。Q2是P溝道MOSFET，導(dǎo)通需要Vgs小于閾值電壓（IPD80PO3P4的VGS(th）一般是-2V到-4V)，Q2順利導(dǎo)通。Q2導(dǎo)通后，電流從漏極流到源極，負(fù)載正常供電，C8（15nF）順便濾掉點小噪聲。

反接情況

電源接反，BT3正極接GND，負(fù)極接12V。Q2的漏極變成0V，柵極通過R2拉到12V。這時候VGS=0V，Q2關(guān)斷。Q2體二極管（從漏極到源極方向）也不導(dǎo)通，電流徹底被切斷，負(fù)載安全無憂。

Part 03、器件選型

1.P溝道MOSFET Q2

主要考慮耐壓和RDS(on)，12V輸入，耐壓-30V夠用，留了點余量。RDS(on)的選擇要基于負(fù)載電流來選，MOSFET功耗=負(fù)載電流*負(fù)載電流*RDS(on)，而功耗又會引起MOS發(fā)熱。

2,齊納二極管Z2

Z2保護(hù)Q2柵極不被高電壓擊穿，同時固定柵極電壓。Z2選型主要考慮穩(wěn)壓額定值和功率，Z2最大穩(wěn)壓值不能超過MOSFET柵極耐壓，當(dāng)然Z2最小穩(wěn)壓值得大于MOSFET柵極開啟電壓，所以需要折衷考慮，選個中間值。

Z2的功率=I*U，其中U是穩(wěn)壓值，I是流經(jīng)Z2的電流，可以按下面的公式估算：

I=（12V-穩(wěn)壓值U_min）/R2

3.電阻R2

R2和Z2配合，給柵極提供偏置電流，選型注意R2的功率，穩(wěn)態(tài)時，流經(jīng)R2的電流就等于流經(jīng)穩(wěn)壓管的電流，那么R2的功耗=I*I*R2

4.電容C8

C8的作用是濾波，電容的耐壓是50V，耐壓遠(yuǎn)超12V安全。當(dāng)然也可以換成 100nF，濾波效果更好。

總體來說這個反接保護(hù)電路用P溝道MOSFET實現(xiàn)，簡單又實用，適合不同電流負(fù)載。電流小的話，可以換個小點的MOSFET能省錢；齊納二極管和電阻可以微調(diào)，降低功耗。

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