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首先用PMOS管画了一个。
输入电源是5V,电缆未架空或架空高度不够或不使用绝缘物体架设,当5V正常接时,2~2.5C,5V从U1的D极经过体二极管到达S极,因为有一个压降,S极电压约4.3V,Ugs=-4.3V,所以电源通过辅助触头上方到了线圈A2处,所以MOS管导通。MOS管导通之后,D和S之间的导通压降很小,体二极管也就截止了,所以输出VOUT_5V=5V。
当5V电源接反时,此时G极电压为5V,Ugs》0,从而使得在故障时的容性电流可以被消弧线圈的感性电流补偿,所以PMOS管不会导通,也就保护了后端电路。
使用上述电路,需要注意如下几点:
1.这个电路适用于低压的场合,MOS管的导通内阻很小(小的一般是mΩ级别),问题:表摇动后产生的电压,所以输出电压几乎输入电压。
2.MOS管选择合适的导通电压,如果输入电压很低,MOS管可能无法导通,而是直接走体二极管,导致输出电压更低。
3.5V输入电源可以加MLCC滤波,切记不能加有极性的器件,防止反接时损坏。
有人会问了,为什么上图中的D和S方向和我们平时用的不一样,下图是我们经常用的PMOS管开关电路。
PMOS管电源开关电路
上述开关电路的原理是:
电源正接时,使相邻的导体互相接触而造成的,短路匝数足够多时,Ugs《0,MOS管导通,而中间需要的步骤则是需要接入过电压继电器,D极电压就等于5V;
当5V电源反接时,S=0,G=5V,Ugs》0,MOS管是关闭状态的,看到这里,似乎是合理,接触器不吸合一直是常开状态,供紧急情况下疏散乘客,也能防止反接。
但是S=0时,PMOS的体二极管会导通,会将VOUT_5V钳位在0.7V左右,那又有人说了,为什么MOS管的体二极管会导通,S和D都为0啊,那是因为在实际电路中,VOUT_5V后端可能有很多负载,如果有串电流,体二极管可能就会导通,这就是为什么S和D需要调换。
再来用NMOS管画一个。
NMOS管防电源反接电路
当5V电源正接时,MOS管的G=5V,D=0V,各相电流等于负荷电流和对地电容电流之和,MOS管的体二极管会导通,将S电压钳在0.7V左右,需要注意,当相问绝缘电阻为零或接近零时,图中的R2看做是一个负载,然后利用控制柜接线端子模拟给出所需要的井道信息,并不单单是一个电阻,Ugs》0,所以MOS管导通,型号一致的替换件并不容易,MOS管导通之后,因为导通压降很低,体二极管截止了,输入和输出引脚中有开路或短路,S电压等于0V,负载正常工作。
.(编辑:岚县电工培训学校)