大多数的电源转换器不能承受输入电压极性反接，如果不加以保护的话，高短路电流将会烧毁电路板上的元件，因此输入电压极性反接的情况在许多应用中都是一个危险事件，包括电动车和手机内辅助电池。本文将简要介绍一些保护电源转换器较不会受到输入电压反接的影响，以保护整体系统。
介绍
操作人员的安全性与运转中的工业设备息息相关时，例如锅炉的控制系统、电动水压泵与云端伺服器，意味着反向输入电压保护对于直流转直流电源转换器至关重要，其有助于保护系统以减少外在因素造成的损坏。为了更好地理解反极性，发生原因主要是电源线连接不正确、系统遇到负极瞬态电压、PCB上元件的错误放置或使用者对电子设备处理不当。
事先观察出反极性的迹象就可以避免电性危险以及帮助制定有效的保护措施，反极性问题发生前的现象包括:
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异常运转
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电子设备可能会表现出不稳定特性，例如发生异音或运转速度忽快忽慢，甚至故障。
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元件温度过高
极性相反容易产生大短路电流而导致部分元件过热，可能会烧断保险丝并烧毁敏感性元件例如电晶体，造成永久损坏。
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火花
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大型机具设备在长时间运转过程中，电源端出现大负瞬态电压，此时设备周围会冒出一些微火花，甚至极有可能会发生火灾或爆炸的情况。
设计者必须尽力防止反极性问题，目前有许多解决方法可以做到这一点而每一种方法都有其优缺点，需要得出适合的方法于不同应用中。电源转换器于设计阶段需考虑输入电压反向接的情况发生，事先设计多种对策方案以利操作者选择，并了解各种方式利弊，可以降低操作的危险性。
反极性保护电路
下述三种电路均可以帮助使用者保护电源转换器免受反极性的影响。
1. 串联二极体
此方法通常用在低输入电流应用。优点包括架构简单、快速关断和成本较低，但随着输入电流增加，功率消耗会更大，累积的热量也会越多，因此需要加强热管理来传导热量。若正确连接电源极性时，输入电流会流入电源转换器，如图1(a)；否则当输入电压极性反接时，二极体将阻止电流流过，从而保护电源转换器，如图1( b)。
2. 并联瞬态电压抑制器此保护电路是基于在电路和负载之间连接保险丝，再与电源并联瞬态电压抑制器。依照应用需求来选择瞬态电压抑制器的峰值脉冲电流(Peak Pulse Current)和反向最大工作电压(Reverse Working Maximum Voltage)，其优点包括几乎不会造成电压降、低漏电流并且当输入电压反接时，若通过保险丝的电流高于最大容许值，会立刻熔断。此方式虽然电路架构简单，但往往二极体与保险丝可能不会同时烧毁，以导致电源转换器会短暂时间出现反向偏置，这是必须考虑的。 
3. MOSFET电阻上的功率消耗和二极体的压降问题是正常运作下自然产生的，而为了实现低电压酱和高电流驱动能力，用N-MOSFET或P-MOSFET取代二极体是较佳的选择，如图3所示。与串联二极体的方式相似，但此方式的MOSFET是开关元件，所以消耗功率和电压降非常低。若使用P-MOSFET电晶体来实现该电路，相同地只要稍微改变电路也可以使用N-MOSFET电晶体，使用者可以将输入电压源接到汲极，电源转换器接到源极而闸极端接地。如果输入电压低于电晶体最大闸极-源极电压(Vgs)，则透过P-MOSFET传输至电源转换器；为了避免使用反极性高电压损坏P-MOSFET，必须加上齐纳二极体和电阻器来钳住闸极-源极电压。 
在正常偏压期间，电晶体内部的二极体处于正向偏压状态，允许电流流入电源转换器；当反极性偏压时，电晶体内部改处于逆向偏压，导致电晶体保持截止状态。为了防止高突波电压损坏电晶体，因而加限流电阻与齐纳二极体。但是齐纳二极体跟限流电阻会形成漏电流路径，尽管技术在效率方面取得了进步，但处于待机状态的元件仍然会流过大量漏电流。设计上，需要牢记重要一点是P-MOSFET的导通电阻，此电阻越低，源极-汲极的压降就越低。另外选择稍微大一点的限流电阻，也可以减少待机电流，但会加长电晶体导通时间与关闭时间和降低钳位性能。
结论本文提到反极性保护电路可以由二极体或瞬态电压抑制器或MOSFET组成，每种电路都有不同的优点和缺点。使用者可以根据输入电压、转换效率和功率需求选择最合适的保护电路，例如二极体易受到顺向电流和导通电压降的限制而不适合大输入电流应用；瞬态电压抑制器具有低漏电流的特性但要注意峰值脉冲电流值和保险丝电流，MOSFET几乎带来无电压降和低电晶体瞬态时间。
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