PMOS基反接防護(hù)電路設(shè)計(jì)如何實(shí)現(xiàn)？直接上圖！

在這篇文章中，小編將對(duì)PMOS基反接防護(hù)電路設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)PMOS管的了解程度，和小編一起來(lái)閱讀以下內(nèi)容吧。

一、PMOS管工作原理

PMOS是指n型襯底、p溝道，靠空穴的流動(dòng)運(yùn)送電流的MOS管。PMOS的工作原理與NMOS相類似。因?yàn)镻MOS是N型硅襯底，其中的多數(shù)載流子是電子，少數(shù)載流子是空穴，源漏區(qū)的摻雜類型是P型，所以，PMOS的工作條件是在柵上相對(duì)于源極施加負(fù)電壓，亦即在PMOS的柵上施加的是負(fù)電荷電子，而在襯底感應(yīng)的是可運(yùn)動(dòng)的正電荷空穴和帶固定正電荷的耗盡層，不考慮二氧化硅中存在的電荷的影響，襯底中感應(yīng)的正電荷數(shù)量就等于PMOS柵上的負(fù)電荷的數(shù)量。當(dāng)達(dá)到強(qiáng)反型時(shí)，在相對(duì)于源端為負(fù)的漏源電壓的作用下，源端的正電荷空穴經(jīng)過(guò)導(dǎo)通的P型溝道到達(dá)漏端，形成從源到漏的源漏電流。同樣地，VGS越負(fù)(絕對(duì)值越大)，溝道的導(dǎo)通電阻越小，電流的數(shù)值越大。

二、PMOS基反接防護(hù)電路設(shè)計(jì)詳解

傳統(tǒng)的防反保護(hù)電路，一般采用的都是PMOS管。

將PMOS的G極接電阻到地（GND），當(dāng)輸入端連接正向電壓時(shí)，電流流過(guò)PMOS的體二極管到負(fù)載端。

如果正向電壓超過(guò) PMOS的門限閾值，主通道則導(dǎo)通。即PMOS的Vds壓降變低，電流都從主溝道導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)了低損耗和低溫升。

傳統(tǒng)PMOS防反保護(hù)

我們來(lái)看這個(gè)電路，MOS的兩端電壓，也就是體二極管壓降電壓，它大于mos管的VGS電壓，mos管導(dǎo)通，這時(shí)體二極管被短路，體二極管的壓降電壓不存在了。

R1是LED的分壓限流電阻，導(dǎo)通后LED被點(diǎn)亮，電源正常接入。

當(dāng)電源反接時(shí)，PMOS的GS兩端電壓為正值，MOS管無(wú)法導(dǎo)通。

其中Rg是降低NMOS導(dǎo)通時(shí)的脈沖電流和分壓。

當(dāng)GS兩端電壓過(guò)高，穩(wěn)壓二極管D就會(huì)進(jìn)入反向擊穿工作模式，在一定反向電流范圍內(nèi)，反向電壓不會(huì)隨反向電流變化。

這里要注意mos管的體二極管朝向，當(dāng)體二極管朝向Vin，一旦反接，電流會(huì)從GND——體二極管——Vin，這會(huì)直接短路，便無(wú)法起到防反接的作用。

不過(guò)，用PMOS來(lái)作防反接電路有三個(gè)缺點(diǎn)。

一是系統(tǒng)待機(jī)電流大：

VGS驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路會(huì)存在暗電流損耗，兩者是由齊納二極管和的限流電阻R組成的，而限流電阻會(huì)影響整個(gè)待機(jī)功耗。如果這時(shí)提高R的取值，穩(wěn)壓管就沒(méi)辦法可靠導(dǎo)通，VGS也會(huì)存在過(guò)壓的風(fēng)險(xiǎn)，并且會(huì)影響PMOS的開關(guān)速度。

再是存在反灌電流：

在輸入電源跌落測(cè)試時(shí)，PMOS在輸入電壓跌落時(shí)依舊保持導(dǎo)通，此時(shí)電容電壓會(huì)讓電源極性反轉(zhuǎn)，導(dǎo)致系統(tǒng)電源故障并中斷。

最后是成本問(wèn)題：

我們都知道PMOS的成本較高，因此PMOS作防反保護(hù)一般適合用于電流超過(guò)3A以上的大電流的場(chǎng)景。

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