大家好，我是李工，创作不易，希望大家多多支持我。今天给大家分享的是：使用 MOS管作为电池反向保护。
会分别针对 P 沟道 MOS 管作为电池反向保护和 N 沟道 MOS 管作为电池反向保护两部分来讲。
MOS管 作为反向电池保护可能并不常见，最常见的方法是使用二极管。然而，二极管压降很高，这将在低压电路中产生问题。这就是许多使用 MOSFET 作为电池反向保护的原因，因为它的导通电压降非常低。
为什么需要电池反接保护？这是因为在直流系统中，当电池接反时，使用电池作为电源的电路会损坏。这就是为什么需要安装反向电池保护的原因。
1、P 沟道 MOSFET 反向电池保护基本连接
增强型 MOSFET 有两种变体。它可以是 N 通道或 P 通道。它们都非常适合作为反向电池保护。下面我们从 P 通道开始。
下图说明了如何使用 P 沟道 MOSFET 作为电池反向保护，下面为连线方式。
2、P 沟道 MOSFET 如何用作电池反向保护
当电池电压存在时，电流将流向体二极管。体二极管将导通，因为阳极侧施加了正电压，但是，电池电压必须高于二极管的正向偏置电压。当二极管为正向偏置时，MOSFET 源极中的电压电平将为电池电压减去体二极管压降。
简而言之，这是一个积极的水平。MOSFET 的栅极连接到电池负极端子或接地，这意味着施加到栅极到源极的电压为
VGS = VG – VS
VG = 0V（因为它是接地的）
VS = Vbattery – Vdrop（这是一个正值）
所以，VGS = VG – VS = 0V – 正电压 = 负电压
一旦施加到栅极到源极的电压为负，P 沟道 MOSFET 或简单的 PMOS 将激活。但是，它需要满足每个 MOSFET 数据表的栅极到源极电压要求。当 MOSFET 激活时，通道将关闭，电流将流向它，而不是流向体二极管。
3、P 沟道 MOSFET 作为电池反向保护的基本要求
1）基本电路连接
按照上面建议的连接。
2）栅源阈值电压
如上所述不足以在栅极到源极上施加负电压，必须满足电平要求。下面是来自 MOSFET 数据表的示例栅极到源极阈值电压。为了打开 MOSFET，电池电压和体二极管之间的差值必须高于 -1V。
对于低压系统，最好选择栅极到源极阈值电压非常低的 MOSFET，如上表所示。
3）最大栅源电压
MOSFET 的最大栅源电压规格不得达到，否则会受到损坏。下面是 MOSFET 的最大栅源电压额定值示例。
4）漏极电流
PMOS 的漏极电流额定值必须高于流入它的实际电流。否则，它会被煮熟。以下是数据表中指定的示例电流额定值。
5）额定功率
额定功率至关重要，因为这是 MOSFET 处理热量的能力。计算出的功耗必须低于器件的额定值。下面的规格表指定 25'C 时的额定功率耗散为 8.3W。因此，实际计算的功耗必须低于此值，并留有足够的余量。
6）工作温度范围
需要注意安装 MOSFET 的环境温度以避免故障。
1、N 沟道 MOSFET 反向电池保护基本连接
下面是一个安装在电路中的 N 沟道 MOSFET，用作电池反向保护。
2、N 沟道 MOSFET 如何用作电池反向保护
在电路启动期间，电流将开始从电池正极端子流向设备，流向体二极管，最后流向电池的负极端子。在此期间，体二极管在正向偏置时导通。
当体二极管打开时，现在将有电流在电路中循环。然后，栅源电压将为：
VGS = VG – VS
VG = V电池
VS = 二极管压降
所以，VGS = VG – VS = Vbattery – 二极管压降
这将导致施加到 MOSFET 栅极到源极的正电平。因此，NMOS 将开始导通，电流将流向沟道而不是体二极管。
3、N 沟道 MOSFET 作为电池反向保护的基本要求
1）基本电路连接
按照上面建议的连接。
2）栅源阈值电压
要将 MOSFET 设置为电池反向保护，仅用正电压偏置栅极到源极是不够的。但也必须满足要求的水平。
对于低压系统，最好选择栅极到源极阈值电压非常低的 MOSFET，如上表所示。
3）最大栅源电压
说明最大栅源电压额定值的 NMOS 示例数据表。
4）电流额定值
以下是 NMOS 数据表中指定的示例电流额定值。
5）额定功率
下表指定了 25'C 时的 8.3 W 额定功率耗散。因此，实际计算的功耗必须低于此值，并留有足够的余量，否则，设备会烧毁。
6）工作温度范围
工作温度额定值示例。
4、MOSFET 如何作为电池反向保护的电路仿真
1）在正常电压应用期间
下面是 PMOS 和 NMOS MOSFET 作为电池反向保护的简单模拟。当电路刚启动时，很明显体二极管先于通道导通。
2）在反向电压应用期间
在这两种电路中，在电池反向期间，电路电流为零。这意味着 NMOS 和 PMOS 不允许电流流动，从而保护连接到电池的电路或设备。
1、连接
MOSFET - 复杂
二极管——简单
2、额定电压
MOSFET – 栅极到源极电压大多限制在 +/-20V
二极管 – 高电压等级
3、电压降
MOSFET – 非常低，适用于非常低的电压应用
二极管 - 高，可能不适合非常低电压的系统
4、启动电压降
MOSFET – 二极管压降
二极管 – 理想运行期间的相同电压降
5、 价格
两者具有可比性
6、电流
两者具有可比性
7、 功耗
MOSFET – 由于电压降非常小，性能更高
二极管 – 受到较高电压降的影响
8、功耗
MOSFET – 由于电压降较低，小型封装可以处理更大的功耗
二极管——如果需要处理大功率耗散，因为电压降更高，它可能会很笨重。
以上就是关于MOSFET 作为反向电池保护的知识，希望大家多多支持我，得点赞，关注，有问题欢迎在评论区留言，大家一起讨论。
来源于：http://electronicsbeliever.com/how-to-use-mosfet-as-reverse-battery-protection/
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