用PMOS搭建一个电源端防反接电路

面包板社区 2025-07-04 14:46

Part 01

前言

在电子设计中,电源接反是个“老大难”问题,轻则烧元件,重则全军覆没。而PMOS防反接电路以其简洁高效,成为了电路设计的“护城河”。接下来我们就从原理设计结合仿真验证看看电路的防反效果。

Part 02

仿真电路图

电路中,V1为电源输入,PMOS(M1)源极经R1 100K接地,PMOS栅极-源极并联稳压二极管D1,R2相当于后级等效负载。正向接通时,PMOS导通,电流流向LOAD R2。接反时,PMOS关断,保护负载。这正是PMOS“以静制动”的妙处。

V1是电源输入,假设是正向接法(正极接+,负极接-)。此时,PMOS的源极Source通过自身的体二极管接到V1的正极,栅极Gate通过R1接到地。PMOS进入导通状态,电流顺利流向LOAD,电路正常工作。

如果不小心接反了呢?V1的正极接-,负极接+,正负电源通过PMOS体二极管隔断。PMOS关断,电流无法通过,后级电路安然无恙。

PMOS选型时耐压和电流需匹配电源,考虑到电源端一般有浪涌脉冲,所以PMOS前面一般要加TVS二极管进行防护,避免PMOS被浪涌脉冲打坏。PMOS本身的耐压要大于电源电压最大值,PMOS的通流能力要满足后级负载的最大电流。若负载电流较大,PMOS的导通电阻Rds(on)会产生压降,影响效率。可以考虑并联多个PMOS,或者选低Rds(on)的型号。长时间工作要散热设计,别让它“热得冒烟”。
R1作用:R1的大小会影响PMOS的开启速度,不过PMOS是工作在长时导通状态,所以R1取100k影响也不大,同时也能降低待机功耗,比较这个R1可是一直在耗电流。
D1选择15V左右的稳压二极管,主要是因为PMOS栅-源耐压能力一般最大是20V,没这个稳压管,那PMOS可是很容易损坏的。当然了不同的PMOS型号,VGS耐压也不一样,自己注意看规格书。

Part 03

仿真效果验证

从下面的仿真波形可以看出,当输入电源电压小于0V时,输出端是没有电压的,从而可以有效保护后级电路!


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END




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