一種軟啟動與防反接保護電路
當(dāng)輸入電壓正常接入時,偏置部分電流經(jīng)過R1、R2,通過Q2的體二極管回到輸入端,R2上的分壓即為Q1、Q2的柵極源極間電壓,由于C1的作用,柵極源極之間的電壓從零開始逐漸升高,Q1、Q2緩慢地進入飽和區(qū),起到軟啟動的作用。當(dāng)輸入電壓反接時,由于Q2的體二極管反向截止,無偏置電流回路,電路不工作,起到防反接保護的作用。可以看出Q2起到防反接保護的作用,Q1起到軟啟動的作用。需要注意:輸入、輸出參考地不相同。
本文引用地址:http://2s4d.com/article/269825.htm實際中Q1、Q2可被封裝在一起,市面上有較多此類芯片,例如IRL6372PbF,其飽和導(dǎo)通電阻在17.9mΩ[5],其上消耗的功率可以忽略。
5.2 P溝道MOSFET整合
P溝道MOSFET整合后的軟啟動與防反接保護電路,電路圖見圖10。
當(dāng)輸入電壓正常接入時,偏置部分電流經(jīng)過Q2的體二極管,流經(jīng)R1、R2回到輸入端,R1上的分壓即為Q1、Q2的柵極源極間電壓,由于C1的作用,柵極源極之間的電壓從零開始逐漸降低,Q1、Q2緩慢地進入飽和區(qū),起到軟啟動的作用。當(dāng)輸入電壓反接時,由于Q2的體二極管反向截止,無偏置電流回路,電路不工作,起到防反接保護的作用。可以看出Q2起到防反接保護的作用,Q1起到軟啟動的作用。
實際中Q1、Q2可被封裝在一起,市面上有較多此類芯片,比如IRF9358PbF,其飽和導(dǎo)通電阻在23.8mΩ[6],其上消耗的功率可以忽略。
上面兩種保護電路,從輸入輸出來看,實際上是完全對稱的電路結(jié)構(gòu),故也可以從輸出端輸入電壓,然后從原輸入端輸出電壓,同時具有同樣的保護功能。在應(yīng)用中需要注意,如果輸出端有電池作為負載,可能會出現(xiàn)電池的電壓倒灌至輸入端,需要考慮對輸入端的影響。如果需要實現(xiàn)單向的輸入,可以對電路進行修改,下面以雙P溝道MOSFET為例進行說明,電路圖見圖11。
在雙P溝道MOSFET的電路基礎(chǔ)上增加一個N溝道的MOSFET作為方向控制,當(dāng)控制信號來自輸入端,則電流方向即為從輸入流向輸出端,即便是輸出有類似電池的負載,電壓也不會倒灌至輸入端。此電路已在多個產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)用,取得很好的保護效果。
6 結(jié)論
將軟啟動、防反接保護電路整合在一起,兩個MOSFET共用偏置電路,可以簡化電路設(shè)計,選用封裝兩個MOSFET的器件,可以有效減小保護電路部分PCB的面積。
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[5] International Rectifier. IRL6372PbF Datasheet[EB/OL].http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irl6372pbf.pdf
[6] International Rectifier. IRF9358PbF Datasheet[EB/OL].http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf9358pbf.pdf
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