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1 # 技術閒聊
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2 # 微控制器嵌入式愛好者
我們在設計一些終端裝置時，比如一些電池供電的裝置，工控類的一些現場終端裝置等，這些裝置在設計時都會有一個供電介面，對於這些需要直流供電的裝置，我們在設計時一定需要考慮到其電源接反的情況，否則一但接反，有可能導致終端裝置內部電路燒壞。對此我們需要設計防反接保護電路，這裡就主要講解下透過二極體防反接保護電路和MOS管防反接保護電路，最後再給出一張透過繼電器保護反接電路。
二極體防反接保護常用二極體防反接保護電路設計主要有三種：二極體串聯型、二極體並聯型、整流橋型。
二極體串聯型防反接保護電路如上圖，透過電路中串聯一個二極體，來防止電路電源反接。如果電源供電反向接入，二極體反向截止不導通。從而起到保護電路的作用。
但是此電路有關缺點就是，二極體佔用一定壓降，如果電路中電流過大會導致二極體耗電過多，導致二極體發熱量大。如果電路中電流有1A，二極體壓降為0.7V，那麼這個二極體在電路中就消耗0.7W的功耗。當然可以選用低壓降的二極體，比如肖特基二極體，可以減少一部分壓降，但是這個問題並沒有根本解決，隨著負載電路電流的增加，二極體消耗的功率也就越多。
二極體並聯型防反接保護電路如上圖，透過在電路中併入二極體和串入一個自恢復保險來實現電路的防反接保護功能。如果輸入電源正負接反，那麼二極體導通，與自恢復保險絲構成迴路，由於二極體導通，使得Vin被二極體鉗位在0.7V，這樣後級迴路因為0.7V電壓太小，而無法實現供電。另一方面這個迴路就會形成很大的電流，從而使自恢復保險絲動作斷開電路。此電路的缺點就是需要一個自恢復保險絲，增加了電路成本。
整流橋型防反接保護電路如上圖，電路中接入整流橋，這樣輸入電路不管怎麼接，都不會引起後級電路電源接反。此電路的缺點就是需要消耗1.4V左右的二極體壓降。如果電路中電流過大，那麼整流橋也會消耗過多的功率，導致其發熱。功率消耗過大。
MOS管防反接保護Nmos防反接上圖中是透過Nmos接入電路中實現防反接的功能。其中，
電源電壓接入正確時，由於MOS管中的寄生二極體的存在，從而使得MOS管的Vgs電壓為輸入電壓減去寄生二極體壓降電壓0.7V，這個電壓是大於MOS開關導通的閾值電壓，從而使MOS管導通，導通後相當於寄生二極體被MOS管導通短路，從而可以透過更大的電流。
當電源電壓接反時，NMOS不導通，MOS管是截止的。從而保護後級電路的安全，圖中的R5和LED2為，如果電源接入反向電壓，那麼LED2指示電源接反。R6和D6是為了確保電源接入正確時，更好的保證MOS管導通，如果省去穩壓二極體D6，則有可能由於輸入電壓過高導致超過MOS管的Vgs最大值，從而容易使MOS管損耗。加入穩壓管也是更好的保護MOS管。
上圖中是透過調節電阻R2和R3的分壓來開啟NMOS實現電路的防反接保護。這樣可以根據實際輸入電壓的多少，透過分壓電阻調節NMOS開關開啟電壓。當電源接反時，指示燈亮，二極體D1將其分壓點的電壓鉗位在0.7V,從而使得NMOS不導通，後級電路斷開。
Pmos防反接繼電器防反接保護下面在給出一張透過繼電器保護反接電路。
從上圖中可以看出，只有電源正向接入時繼電器線圈得電，繼電器吸合，後級電路才會得電開始工作。
下面是我之前錄製的一個防反接原理講解影片，要是覺得講的不是很好，大家見諒！
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3 # 海布里國王
1.防反二極體，反接不可以工作，需要注意二極體選型功耗
2.電橋（正反接都可以工作，注意壓降和功耗）
3.電流大時，可以用MOS
管做反接保護電路；以上！
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4 # 愛上半導體
謝邀，我是一個硬體工程師，專門搞電子研發的，你這個問題問的很好，因為這個問題也是我們硬體工程師必須考慮到的，我之前因為正負極反接也燒過不少板子，那時候也是為了方便一些，就沒有加反接保護的電路，自從燒了一塊日本價值900元的晶片，再也不敢不加電源反接保護了。 粗心不可避免
雖說只是區分正負極兩根線，一紅一黑，可能接線一次，我們不會出錯；接10次線也不會出錯，但是1000次？10000呢？這時候就不好說了，由於我們的粗心，使一些電子元器件和晶片燒壞，燒壞的主要原因是電流過大把元器件擊穿造成的。粗心不可避免，所以必須採取防止接反的措施。
串聯二極體筆者面對這個問題最常使用的是SS34，SS34是貼片肖特基二極體，經常用在小電流的電路板，用於電路瞬間整流。當SS34串聯在電路當中時，SS34正向導通時的壓降為0.5V，這個壓降在電路中分壓不是很大，對系統不會造成影響；當電源反接時，由於二極體的正向導電性，SS34的存在就等同於此處是斷路，電流不能形成迴路，所以即使反接也不會有電流透過，不過需要注意的是SS34的最大可以透過的反向峰值電壓為-40V，也就是我們SS34只能應用在小於40V的電路中。
並聯二極體與串聯SS34不同的是，並聯的SS34是反向並聯在電路中的，當正常接線時，由於SS34的正向導電性，此時SS34是不導通的；當正負極反接時，SS34就會導通，此時電路中電流會非常大，這時候F1就會熔斷，以此來達到保護電路板的目的。
SS34系列產品除了SS34,同類產品還有SS14、SS24，他們三個最大的不同是：SS34的最大正向整流電流為3A、SS24的最大正向整流電流為2A、SS14的最大正向整流電流為1A。對於不同的電路應選用不同型別的二極體。
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5 # 流言62921951
用MOS管電路效果比較好，以前設計過電流15A防反接電路，一開始用整流橋2510（25A1000V），發熱巨大，不加風扇不行，後面改為MOS管電路發熱小很多，成本也差不多
我的專案的是在洞洞板上做的，但是有很多次由於不小心，電源正負極接反，最後很多電子元器件都燒燬了，整塊板子都用不了了，還得再焊接一塊，不知道硬體工程師有什麼好的辦法嗎？即使是接反了，也不會燒壞電子元器件
回覆列表
硬體工程師在設計電路時，一般都會在電源輸入端增加防電源接反保護措施。一般常用的有以下幾種方法：
（1）在正電源輸入端串聯一個正向二極體，充分利用二極體正向導通、反向截止的特性。正常情況下，二級管導通，電路板工作。
當電源接反時，二極體截止，電源無法形成迴路，電路板不工作，可以有效的防止電源接反的問題。
（2）使用整流橋將電源輸入變為無極輸入，無論電源正接還是反接，電路板一樣正常工作。
以上使用二極體進行防反處理，若採用矽二極體具有0.6~0.8V左右的壓降，鍺二極體也有0.2~0.4V左右的壓降，若覺得壓降太大，可使用MOS管做防反處理，MOS管的壓降非常小，可達幾毫歐姆，壓降幾乎可忽略不計。
（3）MOS管防反電路
下圖為使用PMOS管組成的防反電路，分析：當電源正負極正常時，正電源經過PMOS管寄生的二極體導通，S極高電壓，G極為地，PMOS管導通，電流變為從PMOS管透過。
當電源接反時，G極、S極為正電源，D極為負電源，PMOS管截止，寄生二極體也截止，所以電路板不工作，達到防反的目的。