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使用MOS管作為防反接電路設計,其優點就幾乎“零壓降”,但是電路設計相對來說比較複雜。若電路對0.7V的二極體壓降影響不大的話,建議還是使用二極體作為防反電路設計,原理簡單,PCB板佈線設計也容易,成本也低。
根據提問者的意思,使用N-MOS管作為防反電路設計,怎麼進行PCB布板?N-MOS管作防反電路設計時,控制的是電源的負極,MOS管放在電源負端,PCB印製板要不要割地處理呢?不割地,地層的過孔怎麼辦?
下圖為N-MOS管防反設計原理,其防反設計只是在原基礎上多了一個NMOS管和電阻而已,原理設計時電源輸入的地和原電路板的地是分開的,是兩個不同的網路,如本人標記電源輸入的地為GND_IN,原電路板的地為GND。
加入防反電路後,PCB布板設計該如何處理呢?
(1)原理如上圖所示,原來PCB電路板的GND不變,經過NMOS管後網路標號為GND_IN(也就是電源輸入端負極),將設計好的原理圖匯入PCB,PCB印製板上只多了兩個元器件(NMOS管Q1和電阻R1),若原來印製板的GND層走的是內電層整塊鋪地,可將內電層GND層進行分割,預留一小塊地方用於放置防反電路(NMOS管及電阻),其餘部分不變,保留原來的樣子。
(2)在分割好的區域放置NMOS管和電阻,從新更新佈線即可,根據實際電源電流的大小合理設定走線寬度,特別是GND到NMOS管S極之間走線和NMOS管D極到電源輸入端負極之間的走線。
防反接電路放在電源電路的入口端,用於防止電源正、負接反
常接的防反接電路有二極體防反接,MOS管防反接,MOS管防反接有PMOS防反接和NMOS管防反接兩種。題主所提到的是NMOS管防反接電路。
NMOS管防反接電路分析NMOS管防反接電路放在電源的負極端
電源正確接線上電時,NMOS管的寄生二極體會先導通,源極(S)對地(GND)的壓降大約為0.7V,而NMOS管的柵極(G)與電源的正極連線,所以Vgs有一定的電壓差,觸發NMOS管導通,電流就可以從源極(S)順利流到漏極(D),電路就可以正常的工作了。如果電源正負接反,NMOS管的柵極(G)為低電平,電位為零,NMOS無法導通,電路就沒法工作了,起到了保護的作用。PCB板上的割地是什麼意思?割地,其實就是把不同的地分割開,比如電源地、摸擬訊號地、不同數字訊號的地。割地後,可以提高搞干擾能力,有更好的電磁相容性。
NMOS防反接電路的地怎麼處理?不同的PCB有不同的設計原則,需要根據實際情況來確定的。最基本的是,NMOS的地應該與電源的地連線,直接打過孔接到電源的地是沒有問題的,值得注意的是,需要根據電流的大小,設定適合過孔,如果電流比較大,可以設定多個過孔與電源的地連線。