Obwód zapobiegający cofaniu MOSFET

Po pierwsze, podstawowa zasada obwodu przeciwpowrotnego MOSFET

Obwód przeciwpowrotny MOSFET wykorzystujący charakterystykę przełączania MOSFET-u, poprzez kontrolowanie napięcia bramki (G) w celu włączania i wyłączania obwodu. Gdy polaryzacja zasilania jest prawidłowa, napięcie bramki powoduje przejście tranzystora MOSFET w stan przewodzenia i prąd może płynąć normalnie; w przypadku odwrócenia polaryzacji zasilania napięcie bramki nie może przewodzić tranzystora MOSFET, odcinając w ten sposób obwód.

Po drugie, specyficzna realizacja obwodu zapobiegającego cofaniu MOSFET

1. N-kanałowy obwód przeciwpowrotny MOSFET

N-kanałowe tranzystory MOSFET są zwykle używane do realizacji obwodów przeciwzwrotnych. W obwodzie źródło (S) N-kanałowego MOSFET-u jest podłączone do ujemnego zacisku obciążenia, dren (D) jest podłączony do dodatniego zacisku zasilacza, a bramka (G) jest podłączona do ujemny zacisk zasilania przez rezystor lub kontrolowany przez obwód sterujący.

Połączenie w przód: zacisk dodatni zasilacza jest podłączony do D, a zacisk ujemny do S. W tym momencie rezystor zapewnia napięcie źródła bramki (VGS) dla MOSFET-u, a gdy VGS jest większe niż próg napięcie (Vth) MOSFET-u, MOSFET przewodzi, a prąd przepływa od dodatniego zacisku zasilacza do obciążenia przez MOSFET.

Po odwróceniu: zacisk dodatni zasilacza jest podłączony do S, a zacisk ujemny do D. W tym momencie MOSFET znajduje się w stanie odcięcia, a obwód jest odłączony, aby chronić obciążenie przed uszkodzeniem ze względu na napięcie bramki nie jest w stanie utworzyć wystarczającego VGS, aby MOSFET zachował się (VGS może być mniejsze niż 0 lub znacznie mniejsze niż Vth).

2. Rola elementów pomocniczych

Rezystor: Służy do zapewnienia napięcia źródła bramki dla MOSFET-u i ograniczenia prądu bramki, aby zapobiec uszkodzeniu bramki przez przetężenie.

Stabilizator napięcia: opcjonalny element zapobiegający zbyt wysokiemu napięciu źródła bramki i uszkodzeniu MOSFET-u.

Dioda pasożytnicza: Wewnątrz MOSFET-a znajduje się dioda pasożytnicza (dioda korpusu), ale jej działanie jest zwykle ignorowane lub unikane przy projektowaniu obwodów, aby uniknąć jej szkodliwego wpływu w obwodach przeciwzwrotnych.

Po trzecie, zalety obwodu zapobiegającego cofaniu MOSFET

Niska strata: rezystancja włączenia MOSFET jest mała, napięcie włączenia jest zmniejszone, więc straty w obwodzie są małe.

Wysoka niezawodność: funkcję zapobiegającą cofaniu można zrealizować poprzez prostą konstrukcję obwodu, a sam MOSFET ma wysoki stopień niezawodności.

Elastyczność: można wybrać różne modele MOSFET i projekty obwodów, aby spełnić różne wymagania aplikacji.

Środki ostrożności

Projektując obwód zapobiegający cofaniu MOSFET, należy upewnić się, że wybór tranzystorów MOSFET spełnia wymagania aplikacji, w tym napięcie, prąd, prędkość przełączania i inne parametry.

Aby uniknąć niekorzystnego wpływu na działanie obwodu, należy wziąć pod uwagę wpływ innych elementów obwodu, takich jak pojemność pasożytnicza, indukcyjność pasożytnicza itp.

W zastosowaniach praktycznych wymagane są również odpowiednie testy i weryfikacja, aby zapewnić stabilność i niezawodność obwodu.

Podsumowując, obwód zapobiegający cofaniu MOSFET jest prostym, niezawodnym i niskostratnym schematem ochrony zasilania, który jest szeroko stosowany w różnych zastosowaniach, które wymagają zapobiegania odwrotnej polaryzacji zasilania.