接错电源正负极电路冒烟了
来源:凡亿PCB发布时间:2022-11-291435浏览
询问 AI硬件工程师的很多项目是在洞洞板上完成的，但有存在不小心将电源正负极接反的现象，导致很多电子元器件都烧毁，甚至整块板子都废掉，还得再焊接一块，不知道有什么好的办法可以解决？
首先粗心不可避免，虽说只是区分正负极两根线，一红一黑，可能接线一次，我们不会出错；接10次线也不会出错，但是1000次？10000呢？这时候就不好说了，由于我们的粗心，导致一些电子元器件和芯片烧坏，主要原因是电流过大使元器件被击穿，所以必须采取防止接反的措施。
一般常用的有以下几种方法：
当电源接反时，二极管截止，电源无法形成回路，电路板不工作，可以有效的防止电源接反的问题。
以上使用二极管进行防反处理，若采用硅二极管具有0.6~0.8V左右的压降，锗二极管也有0.2~0.4V左右的压降，若觉得压降太大，可使用MOS管做防反处理，MOS管的压降非常小，可达几毫欧姆，压降几乎可忽略不计。
1） NMOS防护
如下图：上电瞬间，MOS管的寄生二极管导通，系统形成回路，源极S的电位大约为0.6V，而栅极G的电位为Vbat，MOS管的开启电压极为：Ugs = Vbat - Vs，栅极表现为高电平，NMOS的ds导通，寄生二极管被短路，系统通过NMOS的ds接入形成回路。
若电源接反，NMOS的导通电压为0，NMOS截止，寄生二极管反接，电路是断开的，从而形成保护。
2）PMOS防护
如下图：上电瞬间，MOS管的寄生二极管导通，系统形成回路，源极S的电位大约为Vbat-0.6V，而栅极G的电位为0，MOS管的开启电压极为：Ugs = 0 -（Vbat-0.6），栅极表现为低电平，PMOS的ds导通，寄生二极管被短路，系统通过PMOS的ds接入形成回路。
若电源接反，NMOS的导通电压大于0，PMOS截止，寄生二极管反接，电路是断开的，从而形成保护。
注：NMOS管将ds串到负极，PMOS管ds串到正极，寄生二极管方向朝向正确连接的电流方向。
MOS管的D极和S极的接入：通常使用N沟道的MOS管时，一般是电流由D极进入而从S极流出，PMOS则S进D出，应用在这个电路中时则正好相反，通过寄生二极管的导通来满足MOS管导通的电压条件。
MOS管只要在G和S极之间建立一个合适的电压就会完全导通。导通之后D和S之间就像是一个开关闭合了，电流是从D到S或S到D都一样的电阻。
实际应用中，G极一般串接一个电阻，为了防止MOS管被击穿，也可以加上稳压二极管。并联在分压电阻上的电容，有一个软启动的作用。在电流开始流过的瞬间，电容充电，G极的电压逐步建立起来。
对于PMOS，相比NOMS导通需要Vgs大于阈值电压，由于其开启电压可以为0，DS之间的压差不大，比NMOS更具有优势。
首先粗心不可避免，虽说只是区分正负极两根线，一红一黑，可能接线一次，我们不会出错；接10次线也不会出错，但是1000次？10000呢？这时候就不好说了，由于我们的粗心，导致一些电子元器件和芯片烧坏，主要原因是电流过大使元器件被击穿，所以必须采取防止接反的措施。
一般常用的有以下几种方法：
01二极管串联型防反接保护电路
当电源接反时，二极管截止，电源无法形成回路，电路板不工作，可以有效的防止电源接反的问题。
02整流桥型防反接保护电路
以上使用二极管进行防反处理，若采用硅二极管具有0.6~0.8V左右的压降，锗二极管也有0.2~0.4V左右的压降，若觉得压降太大，可使用MOS管做防反处理，MOS管的压降非常小，可达几毫欧姆，压降几乎可忽略不计。
03MOS管防反保护电路
1） NMOS防护
如下图：上电瞬间，MOS管的寄生二极管导通，系统形成回路，源极S的电位大约为0.6V，而栅极G的电位为Vbat，MOS管的开启电压极为：Ugs = Vbat - Vs，栅极表现为高电平，NMOS的ds导通，寄生二极管被短路，系统通过NMOS的ds接入形成回路。
若电源接反，NMOS的导通电压为0，NMOS截止，寄生二极管反接，电路是断开的，从而形成保护。
2）PMOS防护
如下图：上电瞬间，MOS管的寄生二极管导通，系统形成回路，源极S的电位大约为Vbat-0.6V，而栅极G的电位为0，MOS管的开启电压极为：Ugs = 0 -（Vbat-0.6），栅极表现为低电平，PMOS的ds导通，寄生二极管被短路，系统通过PMOS的ds接入形成回路。
若电源接反，NMOS的导通电压大于0，PMOS截止，寄生二极管反接，电路是断开的，从而形成保护。
注：NMOS管将ds串到负极，PMOS管ds串到正极，寄生二极管方向朝向正确连接的电流方向。
MOS管的D极和S极的接入：通常使用N沟道的MOS管时，一般是电流由D极进入而从S极流出，PMOS则S进D出，应用在这个电路中时则正好相反，通过寄生二极管的导通来满足MOS管导通的电压条件。
MOS管只要在G和S极之间建立一个合适的电压就会完全导通。导通之后D和S之间就像是一个开关闭合了，电流是从D到S或S到D都一样的电阻。
实际应用中，G极一般串接一个电阻，为了防止MOS管被击穿，也可以加上稳压二极管。并联在分压电阻上的电容，有一个软启动的作用。在电流开始流过的瞬间，电容充电，G极的电压逐步建立起来。
对于PMOS，相比NOMS导通需要Vgs大于阈值电压，由于其开启电压可以为0，DS之间的压差不大，比NMOS更具有优势。
04保险丝防护
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