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揭秘多種 PMOS 防倒灌電路:有效防止電流逆向流動

出處:網(wǎng)絡(luò)整理 發(fā)布于:2025-06-09 14:59:36 | 607 次閱讀

  電流倒灌現(xiàn)象是指在電路中,由電源或負載的電壓變化,導(dǎo)致電流從負載端向電源端流動的現(xiàn)象。
  這種現(xiàn)象通常發(fā)生在電源電壓低于負載電壓的情況下,會對電源或電路造成一定的損害。

  基本PMOS防倒灌電路控制信號G_CTRL的作用,在這個電路中,控制信號G_CTRL負責(zé)控制VB4.2+給VCC_OUT供電。當(dāng)G_CTRL為高電平時,PMOS管導(dǎo)通,允許電流從VB4.2+流向VCC_OUT;當(dāng)G_CTRL為低電平時,PMOS管截止,阻止電流流動。電阻R2和R3的作用,電阻R2用于限制柵極電流,防止過大的電流損壞PMOS管。電阻R3則用于控制柵極的常態(tài),當(dāng)G_CTRL為低電平時,R3將柵極上拉至高電平,使PMOS管保持截止狀態(tài)。

  控制信號G_CTRL控制VB4.2+給VCC_OUT供電。
  在這里,源漏極兩端沒有接反,電阻R2的作用是為了控制柵極電流時不會太大,R3控制柵極的常態(tài)。將R3上拉為高時,Pmos截止。這個電路也可以看成是對控制信號的上拉,當(dāng)MCU內(nèi)部的管腳沒有上拉時,此時的輸出為開漏,PMOS無法驅(qū)動關(guān)閉。那么就需要外部電壓的上拉了,這時R3就起到了兩個作用.
  帶有穩(wěn)壓管的PMOS防倒灌電路

  穩(wěn)壓管的作用,在這個電路中,加入了一個穩(wěn)壓管,用于保護PMOS管免受過壓損害。當(dāng)電源接反時,穩(wěn)壓管可以限制電壓,防止PMOS管因過壓而損壞。防反接功能,除了防倒灌外,這個電路還具有防反接功能。當(dāng)電源接反時,PMOS管不導(dǎo)通,后級電路斷開,從而保護整個電路。

  背靠背PMOS防倒灌電路

  兩個PMOS管的連接方式,在這個電路中,連接了兩個PMOS管進行背靠背防倒灌。當(dāng)控制端為高電平時,三極管Q5導(dǎo)通,Q3和Q4的柵極被拉低到0V,Q3通過體二極管導(dǎo)通,接著Q4導(dǎo)通,負載端得到Vin電壓。當(dāng)控制端為低電平時,三極管Q9斷開,Q3與Q4不導(dǎo)通,并且完全關(guān)斷,由于Q3與Q4的體二極管是反向串聯(lián)的,所以無論哪個方向都是不通的,實現(xiàn)了防倒灌。

  當(dāng)控制端為高電平時,三極管Q5導(dǎo)通,Q3和Q4的柵極被拉低到0V,Q3通過體二極管導(dǎo)通,接著Q4導(dǎo)通,負載端得到Vin電壓。
  當(dāng)控制端為低電平,三極管Q5斷開,Q3與Q4不導(dǎo)通,并且完全關(guān)斷,由于3與Q4的體二極管是反向串聯(lián)的,所以無論那個方向都是不通的,實現(xiàn)了防倒灌。不過要注意,這個電路可能需要一個IO來控制。
  總結(jié):電流倒灌現(xiàn)象是電路中一種潛在危害,可能由電源或負載電壓變化引發(fā),導(dǎo)致電流逆向流動。為解決這一問題,設(shè)計了多種PMOS防倒灌電路?;綪MOS防倒灌電路通過控制信號G_CTRL控制電源供電,電阻R2和R3則分別用于限制柵極電流和確保PMOS管常態(tài)截止。當(dāng)G_CTRL為低電平時,R3將柵極上拉至高電平,有效防止電流倒灌。帶有穩(wěn)壓管的PMOS防倒灌電路則進一步增強了電路的保護能力,穩(wěn)壓管能限制電壓,防止PMOS管因過壓損壞,該電路還具有防反接功能,確保電路安全。背靠背PMOS防倒灌電路則采用了兩個PMOS管背靠背連接方式,通過三極管控制柵極電壓,實現(xiàn)電路的通斷。當(dāng)控制端為低電平時,兩個PMOS管完全關(guān)斷,且由于體二極管反向串聯(lián),無論哪個方向電流都無法通過,達到防倒灌效果。這些電路在實際應(yīng)用中具有重要價值。
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