用PMOS搭建一個電源端防反接電路，附帶仿真原理圖和仿真驗證結(jié)果

Part 01

前言

在電子設(shè)計中，電源接反是個“老大難”問題，輕則燒元件，重則全軍覆沒。而PMOS防反接電路以其簡潔高效，成為了電路設(shè)計的“護城河”。接下來我們就從原理設(shè)計結(jié)合仿真驗證看看電路的防反效果。

Part 02

仿真電路圖

電路中，V1為電源輸入，PMOS（M1）源極經(jīng)R1 100K接地，PMOS柵極-源極并聯(lián)穩(wěn)壓二極管D1，R2相當(dāng)于后級等效負載。正向接通時，PMOS導(dǎo)通，電流流向LOAD R2。接反時，PMOS關(guān)斷，保護負載。這正是PMOS“以靜制動”的妙處。

V1是電源輸入，假設(shè)是正向接法（正極接+，負極接-）。此時，PMOS的源極Source通過自身的體二極管接到V1的正極，柵極Gate通過R1接到地。PMOS進入導(dǎo)通狀態(tài)，電流順利流向LOAD，電路正常工作。

如果不小心接反了呢？V1的正極接-，負極接+，正負電源通過PMOS體二極管隔斷。PMOS關(guān)斷，電流無法通過，后級電路安然無恙。

PMOS選型時耐壓和電流需匹配電源，考慮到電源端一般有浪涌脈沖，所以PMOS前面一般要加TVS二極管進行防護，避免PMOS被浪涌脈沖打壞。PMOS本身的耐壓要大于電源電壓最大值，PMOS的通流能力要滿足后級負載的最大電流。若負載電流較大，PMOS的導(dǎo)通電阻Rds(on)會產(chǎn)生壓降，影響效率。可以考慮并聯(lián)多個PMOS，或者選低Rds(on)的型號。長時間工作要散熱設(shè)計，別讓它“熱得冒煙”。R1作用：R1的大小會影響PMOS的開啟速度，不過PMOS是工作在長時導(dǎo)通狀態(tài)，所以R1取100k影響也不大，同時也能降低待機功耗，比較這個R1可是一直在耗電流。D1選擇15V左右的穩(wěn)壓二極管，主要是因為PMOS柵-源耐壓能力一般最大是20V，沒這個穩(wěn)壓管，那PMOS可是很容易損壞的。當(dāng)然了不同的PMOS型號，VGS耐壓也不一樣，自己注意看規(guī)格書。

Part 03

仿真效果驗證

從下面的仿真波形可以看出，當(dāng)輸入電源電壓小于0V時，輸出端是沒有電壓的，從而可以有效保護后級電路！