下圖就是由於反向電流通過元器件
，導致電路板上的元器件燒毀。

 

 

因(yin)此(ci)
，為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)反(fan)向(xiang)電(dian)流(liu)的(de)突(tu)襲(xi)，除(chu)了(le)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)機(ji)械(xie)式(shi)保(bao)護(hu)來(lai)確(que)保(bao)電(dian)池(chi)的(de)正(zheng)確(que)極(ji)性(xing)的(de)連(lian)接(jie)外(wai)，反(fan)向(xiang)電(dian)流(liu)保(bao)護(hu)的(de)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)也(ye)不(bu)容(rong)忽(hu)視(shi)喔(wo)。在(zai)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)方(fang)麵(mian)，我(wo)們(men)可(ke)利(li)用(yong)以(yi)下(xia)3種常見的方法來可以防止反向電流 - 二極管
、MOS管和負載開關。

 

二極管

 

利用二極管是最簡單且最便宜的反向電流保護方法，常見例子是使用二極管與電池串聯連接一起。在選擇二極管時, 以下一些參數需要特別留意：

 

最高反向工作電壓

 

加(jia)在(zai)二(er)極(ji)管(guan)兩(liang)端(duan)的(de)反(fan)向(xiang)工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)高(gao)到(dao)一(yi)定(ding)值(zhi)時(shi)
，管(guan)子(zi)將(jiang)會(hui)擊(ji)穿(chuan)
，失(shi)去(qu)單(dan)向(xiang)導(dao)電(dian)能(neng)力(li)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)使(shi)用(yong)安(an)全(quan)，規(gui)定(ding)了(le)最(zui)高(gao)反(fan)向(xiang)工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)。例(li)如(ru)，1N4001二極管反向耐壓為50V，1N4007的反向耐壓為1000V。因此，使用時應避免二極管外加的反向工作電壓過高。

 

反向電流

 

反向電流是指二極管在規定的溫度和最高反向電壓作用下，流過二極管的反向電流。反向電流越小，管子的單方向導電性能越好。

 

反向電流與溫度密切相關，大約溫度每升高10℃，反向電流有可能增大一倍。矽二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩定。

 

反向恢複時間

 

congzhengxiangdianyabianchengfanxiangdianyashi
，dianliuyibanbunengshunshijiezhi
，yaoyanchiyidiandianshijian，zhegeshijianjiushifanxianghuifushijian。tazhijieyingxiangerjiguandekaiguansudu。

 

在Digi-Key網站
，可以根據不同二極管類型及設計參數的要求，篩選合適的二極管。

 

 

但是使用二極管也有缺點，就是輸入大電流的情況下對功耗影響會非常大。例如流通的電流額定值達到2A時，對於大部份常用的二極管來說，它們的正向壓降將Vcc的限製在0.6V-0.8V。那麼功耗（Pd）至少也要達到：

 

Pd＝2A×0.6V＝1.2W

 

這樣大大增加了係統總體的功耗，效率也會降低。

 

 

因此有些設計人員寧願選擇肖特基二極管以減少正向壓降，但需要注意的是：它們較昂貴
，而且會有較多的反向電流泄漏的問題。

 

MOS管（MOSFET）

 

由於MOS管的內阻很小，一些MOS管的 Rds（on）已經能夠做到毫歐級，可以解決了基於二極管的反向電流保護方案中存在的壓降和功耗過大的問題。

 

 

如下所示
，利用2個MOS管背靠背地連接是一個不錯的解決方案。當2個MOS管關閉，它們可以阻斷兩個方向電流的流通。與二極管的解決方案相比
，MOS管可以支持更低的電源壓降供應給負載。但是
，如果要實現這種方案，需要多個元器件配合，使得電路會在電路板上占用更多的空間。

 

 

負載開關

 

與MOS管一樣，負載開關可在關閉時阻止兩個方向上的電流（如下圖設計）。

 

 

如TI的TPS22963C負載開關，是一個小型集成封裝
，其擁有一些基本功能：輸入電壓
、輸出電壓
、開關和接地。這樣的設計，大大減少了電路在電路板上占用的空間和BOM數量。

 

 

利用TPS22963C可以保護電路免被反向電流侵襲。當ON引腳關掉器件
，並且VOUT被強製為外部電壓輸出後，隻有非常少量的電流將從VOUT流向VIN。

 

本文總結

 

拒絕反向電流損害，可以使用以下三種方法，大家可以根據自己的需要進行選擇

二極管

MOS管

負載開關

 

來源：DigiKey