防反接、防过压、缓启动电路详解

防反接、防过压、缓启动电路详解

引用

CSDN

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https://blog.csdn.net/Star19180325/article/details/138132863

在电子设备设计中，电源保护电路是确保系统稳定运行的关键部分。本文将详细介绍三种常见的电源保护电路：防反接电路、防过压电路和缓启动电路，并展示如何将它们集成到一个完整的保护方案中。

一、防反接电路

• 电源正确接入时
  电流从 VIN 端流向负载，经由 Q3(NMOS) 通向地（GND）。在上电瞬间，由于 MOS 管的体二极管效应，地回路通过体二极管接通。接下来，由于 Vgs(门源电压)大于 Vgsth(门限电压)，MOS管导通。

• 电源反向接入时
  电流从 GND 源端流向负载体二极管不导通，且 Vgs 电压不符合要求，因此NMOS管不导通，电路中不存在电流回路，导致负载断路，实现了保护机制。在正常电源接入情况下，电流从源（S）端流向漏（D）端。

注意：Vgs不能超过NMOS管的Vgs最大额定值。所以在电路中引入了一个稳压管 D1，稳压到12V，以避免损坏MOS管。

二、防过压电路

• 正常电压输入时
  当 VIN 正常输入电压时，稳压管没有反向击穿，R1，R2 电流基本为0。Q1(PNP三极管) 的 Vbe=0，即 Q1 不导通。Q2(PMOS) 的 Vgs 由 D2(稳压二极管) 决定，若 VIN 输入超过 D2 的稳压值则击穿为 12V，所以 Q2 导通，即电源正常工作。

• 过电压输入时
  当 VIN 输入大于正常输入电压，此时 Vin>Vbr，D1(稳压管) 被击穿，其上电压为 Vbr。Q1(PNP三极管) 导通，VCE≈0，即 Q2(PMOS) 的Vgs≈0，Q2 不导通，电路断路，即实现了过压保护。

三、缓启动电路

• 在防过压的基础上加一个 RC 电路对 C1 电容进行充电来延迟三极管的导通时间实现缓启动的功能。

四、防反接&防过压&缓启动电路一体

• 将上述三种保护电路结合到一起，并添加一个TVS二极管，和RC吸收电路，同时将功率地、数字地和模拟地分开，通过一个0Ω电阻进行单点连接。