反向电压极性保护的PMOS电路设计-KIA MOS管
MOSFET 反接保护电路
如果电路的电源接反，例如将正极线接到地，负极线接到电路的Vcc。可能会发生两件坏事，要么我们设计的电路连同其中所有昂贵的组件一起被烧毁，要么电源本身被毁坏。如果电路由电池供电，事情会变得更加危险。
反转电池的极性是电路中可能发生的最糟糕的事情，因为它不仅会损坏电路，还会导致冒烟和起火，从而成为潜在的威胁。
但是可能会发生人为错误，因此设计人员有责任确保他的电路能够安全地处理反极性条件。这就是为什么几乎所有的电路在其输入端都有一个额外的安全电路，称为反极性保护电路。
本文将讨论一种MOSFET极性保护电路，它可以非常有效地保护电路免受反极性相关的损坏。该电路还可用作电池极性保护电路，因此即使由外部直流适配器或电池供电，也可使用相同的设计指南来保护您的电路。
保护电路免受反极性影响
有几种选择可以保护电路免受反极性影响。大多数时候，电池供电设备使用特殊类型的电池连接器，不允许电池连接器以相反的顺序连接。这是一种机械上可能的电池反极性保护。
另一种选择是在电源轨中使用肖特基二极管，但这是保护电路免受反极性影响的最低效方法。
使用肖特基二极管进行极性保护及其缺点
在下图中，肖特基二极管与电源轨串联使用，在反极性条件下会产生反向偏置并断开电路。
左图是极性正确连接，右图是极性反接的情况。在反极性连接期间，肖特基二极管会阻止电流流动。
但是，由于负载电流恒定流过肖特基二极管，上述电路效率低下。此外，由于二极管的正向压降，肖特基二极管输出端的电压小于输入电压。因此，通过使用上述方法，它可以保护电路免受反极性保护，但效率不高。
制作反极性保护电路的正确方法是使用简单的 PMOS MOSFET 或 NMOS MOSFET。建议使用 PMOS，因为 PMOS 会切断正轨，电路不会获得任何电压，如果电路在高直流电压下工作，则产生有害后果的可能性较小。
用于反向电压保护的PMOS MOSFET
场效应晶体管 (FET) 是一种晶体管，它使用电场来控制通过它的电流。FET是具有源极、栅极和漏极三个端子的器件。FET 通过向栅极施加电压来控制电流流动，进而改变漏极和源极之间的导电性。这是在 P-MOSFET 中用作反极性保护开关的基本部件。
下图为PMOS反接保护电路。
PMOS 用作电源开关，将负载与电源连接或断开。在正确连接电源期间，MOSFET 由于正确的 VGS(栅极到源极电压)而导通。但在反极性情况下，栅极到源极电压太低而无法导通 MOSFET 并将负载与输入电源断开。
100R 电阻是与齐纳二极管相连的MOSFET 栅极电阻。齐纳二极管保护栅极免受过压。
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