PCBA一般是由外部直流稳压源供电产生,经过一系列的DCDC&LDO&PMIC等电源转换器件进入我们的IC,因此从直流稳压源进入上述电源器件的供电必须稳定,可靠。我们一般会对PCBA入口进行一些防护设计,包括浪涌ESD防护(TVS二极管,ESD二极管),过流防护(可恢复保险丝,不可恢复保险丝PTC),防反接保护(NMOS,PMOS,二极管),π型滤波电路等,共模电感等。下面我们就介绍下防反接电路。
NMOS防反接电路
当电源正极从VCC输入时,在上电瞬间,由于 MOS 管的体二极管效应,地回路通过体二极管接通。这个时候NMOS的漏极与源极导通,Vs=Vd+0.7V,而Vd=GND,故Vs=0.7V左右。接下来,由于 Vgs(门源电压)大于 Vgsth(门限电压),MOS管导通,NMOS打开,流经回路:VCC→R2→Q1→GND,形成一个回路。当电源正极从GND输入时,Q1无法打开,无法形成回路,电路不工作。从而起到防反接的作用 。
PMOS防反接电路
同NMOS一样,当电源正极从VCC输入时,电压先经过体二极管后,由电阻R3,D2分压,Vgs取得合适的值后,PMOS打开,流经回路:VCC→Q2→R4→GND,形成一个回路。当电源从GND输入时,Q2无法打开,不能形成回路,电路不工作。从而起到防反接的作用。
另外就是简单粗暴使用二极管了,但发热和损耗较大,不太推荐。对于NMOS和PMOS的防反接电路电流方向和我们大部分情况下使用MOS管的时候不一致,对于NMOS和PMOS防反接电路:同样情况下的PMOS与NMOS相比,POMS的Rdson更大(一般NMOS毫欧级,如0.3mΩ,PMOS数毫欧至数十毫欧)因此同样性能下,PMOS会比NMOS更贵,而NMOS防反接电路和二极管放在返回路径上一样,但还是有导通压降(虽然小了很多),会导致地平面不是处处电压相等。