用PMOS搭建一個(gè)電源端防反接電路，附帶仿真原理圖和仿真驗(yàn)證結(jié)果

Part 01

前言

在電子設(shè)計(jì)中，電源接反是個(gè)“老大難”問題，輕則燒元件，重則全軍覆沒。而PMOS防反接電路以其簡潔高效，成為了電路設(shè)計(jì)的“護(hù)城河”。接下來我們就從原理設(shè)計(jì)結(jié)合仿真驗(yàn)證看看電路的防反效果。

Part 02

仿真電路圖

電路中，V1為電源輸入，PMOS（M1）源極經(jīng)R1 100K接地，PMOS柵極-源極并聯(lián)穩(wěn)壓二極管D1，R2相當(dāng)于后級等效負(fù)載。正向接通時(shí)，PMOS導(dǎo)通，電流流向LOAD R2。接反時(shí)，PMOS關(guān)斷，保護(hù)負(fù)載。這正是PMOS“以靜制動”的妙處。

V1是電源輸入，假設(shè)是正向接法（正極接+，負(fù)極接-）。此時(shí)，PMOS的源極Source通過自身的體二極管接到V1的正極，柵極Gate通過R1接到地。PMOS進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，電流順利流向LOAD，電路正常工作。

如果不小心接反了呢？V1的正極接-，負(fù)極接+，正負(fù)電源通過PMOS體二極管隔斷。PMOS關(guān)斷，電流無法通過，后級電路安然無恙。

PMOS選型時(shí)耐壓和電流需匹配電源，考慮到電源端一般有浪涌脈沖，所以PMOS前面一般要加TVS二極管進(jìn)行防護(hù)，避免PMOS被浪涌脈沖打壞。PMOS本身的耐壓要大于電源電壓最大值，PMOS的通流能力要滿足后級負(fù)載的最大電流。若負(fù)載電流較大，PMOS的導(dǎo)通電阻Rds(on)會產(chǎn)生壓降，影響效率?？梢钥紤]并聯(lián)多個(gè)PMOS，或者選低Rds(on)的型號。長時(shí)間工作要散熱設(shè)計(jì)，別讓它“熱得冒煙”。R1作用：R1的大小會影響PMOS的開啟速度，不過PMOS是工作在長時(shí)導(dǎo)通狀態(tài)，所以R1取100k影響也不大，同時(shí)也能降低待機(jī)功耗，比較這個(gè)R1可是一直在耗電流。D1選擇15V左右的穩(wěn)壓二極管，主要是因?yàn)镻MOS柵-源耐壓能力一般最大是20V，沒這個(gè)穩(wěn)壓管，那PMOS可是很容易損壞的。當(dāng)然了不同的PMOS型號，VGS耐壓也不一樣，自己注意看規(guī)格書。

Part 03

仿真效果驗(yàn)證

從下面的仿真波形可以看出，當(dāng)輸入電源電壓小于0V時(shí)，輸出端是沒有電壓的，從而可以有效保護(hù)后級電路！