如何避免電源正負(fù)極接反的現(xiàn)象

硬件工程師的很多項(xiàng)目是在洞洞板上完成的，但有存在不小心將電源正負(fù)極接反的現(xiàn)象，導(dǎo)致很多電子元器件都燒毀，甚至整塊板子都廢掉，還得再焊接一塊，不知道有什么好的辦法可以解決？

首先粗心不可避免，雖說只是區(qū)分正負(fù)極兩根線，一紅一黑，可能接線一次，我們不會(huì)出錯(cuò)；接10次線也不會(huì)出錯(cuò)，但是1000次？10000呢？這時(shí)候就不好說了，由于我們的粗心，導(dǎo)致一些電子元器件和芯片燒壞，主要原因是電流過大使元器件被擊穿，所以必須采取防止接反的措施。

一般常用的有以下幾種方法：

01?二極管串聯(lián)型防反接保護(hù)電路

在正電源輸入端串聯(lián)一個(gè)正向二極管，充分利用二極管正向?qū)ā⒎聪蚪刂沟奶匦?。正常情況下，二級(jí)管導(dǎo)通，電路板工作。

當(dāng)電源接反時(shí)，二極管截止，電源無法形成回路，電路板不工作，可以有效的防止電源接反的問題。

02?整流橋型防反接保護(hù)電路

使用整流橋?qū)㈦娫摧斎胱優(yōu)闊o極輸入，無論電源正接還是反接，電路板一樣正常工作。

以上使用二極管進(jìn)行防反處理，若采用硅二極管具有0.6~0.8V左右的壓降，鍺二極管也有0.2~0.4V左右的壓降，若覺得壓降太大，可使用MOS管做防反處理，MOS管的壓降非常小，可達(dá)幾毫歐姆，壓降幾乎可忽略不計(jì)。

03?MOS管防反保護(hù)電路

MOS管因工藝提升，自身性質(zhì)等因素，其導(dǎo)通內(nèi)阻較小，很多都是毫歐級(jí)，甚至更小，這樣對(duì)電路的壓降，功耗造成的損失特別小，甚至可以忽略不計(jì)，所以選擇MOS管對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)是比較推薦的方式。

1） NMOS防護(hù)

如下圖：上電瞬間，MOS管的寄生二極管導(dǎo)通，系統(tǒng)形成回路，源極S的電位大約為0.6V，而柵極G的電位為Vbat，MOS管的開啟電壓極為：Ugs = Vbat - Vs，柵極表現(xiàn)為高電平，NMOS的ds導(dǎo)通，寄生二極管被短路，系統(tǒng)通過NMOS的ds接入形成回路。

若電源接反，NMOS的導(dǎo)通電壓為0，NMOS截止，寄生二極管反接，電路是斷開的，從而形成保護(hù)。

2）PMOS防護(hù)

如下圖：上電瞬間，MOS管的寄生二極管導(dǎo)通，系統(tǒng)形成回路，源極S的電位大約為Vbat-0.6V，而柵極G的電位為0，MOS管的開啟電壓極為：Ugs = 0 -（Vbat-0.6），柵極表現(xiàn)為低電平，PMOS的ds導(dǎo)通，寄生二極管被短路，系統(tǒng)通過PMOS的ds接入形成回路。

若電源接反，NMOS的導(dǎo)通電壓大于0，PMOS截止，寄生二極管反接，電路是斷開的，從而形成保護(hù)。

注：NMOS管將ds串到負(fù)極，PMOS管ds串到正極，寄生二極管方向朝向正確連接的電流方向。

MOS管的D極和S極的接入：通常使用N溝道的MOS管時(shí)，一般是電流由D極進(jìn)入而從S極流出，PMOS則S進(jìn)D出，應(yīng)用在這個(gè)電路中時(shí)則正好相反，通過寄生二極管的導(dǎo)通來滿足MOS管導(dǎo)通的電壓條件。

MOS管只要在G和S極之間建立一個(gè)合適的電壓就會(huì)完全導(dǎo)通。導(dǎo)通之后D和S之間就像是一個(gè)開關(guān)閉合了，電流是從D到S或S到D都一樣的電阻。

實(shí)際應(yīng)用中，G極一般串接一個(gè)電阻，為了防止MOS管被擊穿，也可以加上穩(wěn)壓二極管。并聯(lián)在分壓電阻上的電容，有一個(gè)軟啟動(dòng)的作用。在電流開始流過的瞬間，電容充電，G極的電壓逐步建立起來。

對(duì)于PMOS，相比NOMS導(dǎo)通需要Vgs大于閾值電壓，由于其開啟電壓可以為0，DS之間的壓差不大，比NMOS更具有優(yōu)勢(shì)。

04?保險(xiǎn)絲防護(hù)

很多常見的電子產(chǎn)品，拆開之后都可以看到電源部分加了保險(xiǎn)絲，在電源接反，電路中存在短路的時(shí)候由于大電流，進(jìn)而將保險(xiǎn)絲熔斷，起到保護(hù)電路的作用，但這種方式修理更換比較麻煩。

編輯：黃飛

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