NMOS管串入GND管腳的防反接保護(hù)電路-KIA MOS管

本文分析基于MOS管的防反接電路，如NMOS管串入GND管腳的防反接電路。相比于以往的防反接電路，MOS管類型的防反接保護(hù)電路，具有低功耗和壓降小的優(yōu)點(diǎn)。

原理圖

根據(jù)上圖可以看出，MOS管類型的防反接保護(hù)電路略微復(fù)雜。

原理分析

（1）正常工作時(shí)

NMOS管的Gate端經(jīng)R2電阻接VBAT，Source端接芯片GND，Drain端接電源GND。所以，正確上電時(shí)，NMOS管的體二極管正向?qū)?，Source端電壓為0.2V左右，NMOS管導(dǎo)通。

（2）電源反接時(shí)

NMOS管不再導(dǎo)通，即保護(hù)了HSD。

器件分析

（1）Zener二極管

當(dāng)供電電壓大于VGS時(shí)，Zener二極管可以很好的保護(hù)NMOS管，所以選擇的Zener二極管閾值應(yīng)小于VGS；

另外，當(dāng)Zener二極管的閾值過小時(shí)，供電電壓大于Zener二極管的閾值，則流經(jīng)R2和Zener二極管的電流會(huì)很大，NMOS管上的電壓就變小，存在不能打開NMOS管的風(fēng)險(xiǎn)。因此，選取Zener二極管時(shí)，需要注意這兩點(diǎn)。

（2）電阻R2

正常工作時(shí)，電阻R2的作用有兩個(gè)：

(a)當(dāng)供電電壓大于Zener二極管的閾值時(shí)，限制通過Zener二極管的電流；

(b)R2和NMOS管的Gate端電容組合會(huì)影響NMOS管的充放電速度，也就是會(huì)影響NMOS管的開關(guān)速度。因此，一般取15K。

（3）電容C（可選）

對(duì)于脈沖標(biāo)準(zhǔn)ISO7637-2-2004(E)脈沖1測(cè)試IV來說，如果需要兼容該標(biāo)準(zhǔn)，則不用放置電容C；否則，應(yīng)在Zener二極管兩端并聯(lián)電容C，且R2C的時(shí)間應(yīng)大于2ms（ISO7637-2-2004(E)脈沖1測(cè)試IV）。

需要注意的地方：

（1）NMOS管的保護(hù)電路同其他GND端保護(hù)電路相同，即電源反接時(shí)，負(fù)載仍可以工作的（經(jīng)過HSD的功率MOS管體二極管），因此，需要注意此種情況下芯片發(fā)熱的問題。

（2）NMOS管上的壓降，其壓降為RDS(ON)xISON。因此，為了進(jìn)一步減小這個(gè)壓降，需要選擇導(dǎo)通電阻小的NMOS管。

優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：低功耗，壓降小。

缺點(diǎn)：成本高，電路略復(fù)雜。

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