直流电源防反接电路设计

电子产品设备在使用的过程中最容易且最致命的一个错误操作就是：正负极接反，运气好没啥大事，通常轻则烧毁电源电路器件，重则烧毁MCU、昂贵的核心元器件。

本篇博文将分享几种常用的防反接电源电路设计，希望可以帮助到各位朋友。

1、二极管防反接电路

通常情况，直流电源防反接保护电路最简单节省成本的方式就是利用二极管的单向导电性来实现防反接保护，如下图所示：

这种方式简单可靠，成本低，但是不适合低电压和大电流。

二极管具有正向电压降，压降范围为0.7V~3V，对于低电压而言可能不适用，分压后可能导致负载电压不够。

二极管的耐压很高，但是过电流能力有限，当输入大电流的情况下功耗影响非常大，若输入电流额定值达到3A，一般二极管压降为0.7V，那么功耗至少也要达到：Pd＝3A×0.7V＝2.1W，损耗这么大，这样效率必定低，且发热量大，要加散热器。这就不划不来了。 所以这种只能用在小电流，要求不高的电路中。

2、桥式整流管防反接电路

桥式整流管是由4个二极管组成，不论输入电源正负怎么接，输出极性都是正常的，如下图所示：

桥式整流同时有两个二极管导通，不再对电源的极性有要求，实现了电源的任意接法，这时最大的优点，但是功耗是单个二极管防反接电路的2倍。若当输入电流为3A时，Pd＝3A×0.7V×2＝4.2W，更要加散热片了。成本更高，不实用。

3、MOS管防反接电路

MOS管是一种压控型的半导体器件，可以分为P-MOS和N-MOS，其内阻很小（压降小），可利用其开关特性，控制电路的导通和断开来设计防反接保护电路。

P-MOS管防反接电路的导通条件是栅极和源极之间的电压VGS<0时导通，否则截止，利用P-MOS管防电源反接时，P-MOS管接在高侧，即靠近电源正极一侧，如下所示：

N-MOS管防反接电路的导通条件是栅极和源极之间的电压VGS>0时导通，否则截止，利用N-MOS管防电源反接时，N-MOS管接在低侧，即靠近电源负极一侧，如下所示：

与P-MOS管相比，N-MOS管导通电阻小且价格相对更便宜，最好选N-MOS管。