使用NMOS&PMOS反向電池保護連接

相比二極體，使用MOS管作為電池反向保護的電路設計並不常見。然而常用的二極體反向保護也存在一些缺點：壓降很高。這在低壓電流中容易產生許多問題，相反，MOS管反而解決了這個問題。

為什麼需要反向保護?

在直流系統中，當電池接反時，使用電池作為電源的電路會遭到損壞。

今天我們主要分為NMOS和PMOS兩部分進行講解。

我們看下麵這個電路：NMOS

電路開啟時，電流從電池的正極端子流向設備，隨後流向體二極體，最後流向電池的負極端子。

此時，體二極體在正向偏置時導通。

當體二極體打開時，現有的電流在電路中迴圈。

這時柵極電壓為

Vgs=Vg-Vs

Vg=V電池

Vs=二極體壓降

VGS = VG – VS = Vbattery – 二極體壓降

這會導致施加到MOSFET柵極到源極的正電平。因此，NMOS將開始導通，電流將流向溝道而並非二極體。

我們看下麵的電路：PMOS

當電池電壓存在時，電流流經體二極體，體二極體導通；這是因為陽極側施加了正電壓，但電池電壓必須高於二極體的正向偏置電壓。

當二極體為正向偏置時，MOSFET源極中的電壓電平，回味電池電壓減去體二極體的壓降。

MOSFET的柵極連接到電池負極端子或者接地，意味著施加到柵極和源極的電壓為：

Vgs=Vg-VS

Vg=0V

VS = Vbattery – Vdrop（這是一個正值）

VGS = VG – VS = 0V – 正電壓 = 負電壓

當施加到柵極與源極的電壓為負時，PMOS將會被啟動。

不過，它需要滿足每個MOSFET柵極到源極電壓的要求，一般額定電壓限制在+/-20V。

當MOSFET啟動時，通道將會關閉，電流流經MOS，不會流向體二極體。

在反向電壓電路中，NMOS和PMOS這兩種電路，電池反向期間，電路電流基本為零。這相當於不允許MOS管電流流動，從而保護連接到電池的電路或者設備。

MOSFET作為反向電池保護，連接的方式相比二極體會複雜一些，但它能夠實現較低的壓降，性能較高，因此它非常適用於低壓應用。

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