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MOSFET驱动器是反向电池保护的解决办法

来源:analog 发布时间:2023-09-06

摘要: MOSFET电源开关驱动器必须防止反向电池连接。对单二极管保护进行了改进。

MOSFET电源开关驱动器必须防止反向电池连接。一个小整流二极管可以防止电池倒转,但这种方法通常是不可接受的系统中,电池寿命是至关重要的。对于6V电池,二极管的正向压降(0.6V至0.7V典型)产生约10%的恒定功率损失,随着电池电压的降低而增加。对单二极管保护进行了改进。

MOSFET电源开关驱动器必须防止反向电池连接。一个小整流二极管可以防止电池倒转,但这种方法通常是不可接受的系统中,电池寿命是至关重要的。对于6V电池,二极管的正向压降(0.6V至0.7V典型)产生约10%的恒定功率损失,随着电池电压的降低而增加。

图1说明了对单二极管保护的改进。p沟道MOSFET (Q1)保护驱动器(U1)免受反向电池插入。Q1的低导通电阻10毫欧or less产生的正向电压降只有几毫伏(相对于二极管的数百毫伏)。因此,用MOSFET代替二极管可以立即提高效率。


图1所示、外部p沟道MOSFET (Q1)容易保护该MOSFET驱动器(U1)免受反向电池和反向负载电流的影响

将电池正极电压连接到Q1的漏极产生正向偏置,使源电压低于漏极电压一个二极管。当源电压超过Q1的阈值电压时,Q1导通。一旦FET开启,电池就完全连接到系统,并可以向U1和负载供电。

不正确插入的电池使主体二极管产生反向偏置。源保持在地电位,栅极连接到地,所以Q1保持关闭,从系统断开反向电池。当你向后插入电池时,VDS等于电池的全负电压,在某些应用中,Q1可能必须承受多次电池电压的瞬态电平。Q1必须能够承受至少等于电池最大电压的V(GS)和V(DS)电压。

除了反电池保护外,图1电路还可以在启动时防止反向负载电流。Q3确保无负载电流流过,直到U1使能n沟道mosfet (Q2和Q3)。反向负载电流可能导致Q1无意中打开,使电路不受反向电池连接的保护。



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