Il circuito anti-inversione MOSFET è una misura di protezione utilizzata per evitare che il circuito di carico venga danneggiato dalla polarità di alimentazione inversa. Quando la polarità dell'alimentazione è corretta, il circuito funziona normalmente; quando la polarità dell'alimentazione viene invertita, il circuito viene automaticamente disconnesso, proteggendo così il carico da eventuali danni. Quella che segue è un'analisi dettagliata del circuito anti-inversione del MOSFET:
Innanzitutto, il principio di base del circuito anti-inversione MOSFET
Circuito anti-inversione MOSFET che utilizza le caratteristiche di commutazione del MOSFET, controllando la tensione di gate (G) per attivare e disattivare il circuito. Quando la polarità dell'alimentazione è corretta, la tensione di gate rende il MOSFET nello stato di conduzione, la corrente può fluire normalmente; quando la polarità dell'alimentazione viene invertita, la tensione di gate non riesce a far condurre il MOSFET, interrompendo così il circuito.
In secondo luogo, la realizzazione specifica del circuito anti-inversione del MOSFET
1. Circuito anti-inversione MOSFET a canale N
I MOSFET a canale N vengono solitamente utilizzati per realizzare circuiti anti-inversione. Nel circuito, la sorgente (S) del MOSFET a canale N è collegata al terminale negativo del carico, il drain (D) è collegato al terminale positivo dell'alimentatore e il gate (G) è collegato a il terminale negativo dell'alimentazione attraverso un resistore o controllato da un circuito di controllo.
Connessione diretta: il terminale positivo dell'alimentatore è collegato a D e il terminale negativo è collegato a S. In questo momento, il resistore fornisce la tensione gate source (VGS) per il MOSFET e quando VGS è maggiore della soglia tensione (Vth) del MOSFET, il MOSFET conduce e la corrente scorre dal terminale positivo dell'alimentatore al carico attraverso il MOSFET.
Quando invertito: il terminale positivo dell'alimentatore è collegato a S e il terminale negativo è collegato a D. In questo momento, il MOSFET è in uno stato di interruzione e il circuito è disconnesso per proteggere il carico da danni a causa della tensione di gate non è in grado di formare una VGS sufficiente a far condurre il MOSFET (la VGS può essere inferiore a 0 o molto inferiore a Vth).
2. Ruolo dei componenti ausiliari
Resistore: utilizzato per fornire tensione sorgente di gate per MOSFET e limitare la corrente di gate per prevenire danni da sovracorrente di gate.
Regolatore di tensione: un componente opzionale utilizzato per evitare che la tensione della sorgente di gate sia troppo elevata e rompa il MOSFET.
Diodo parassita: all'interno del MOSFET esiste un diodo parassita (diodo body), ma il suo effetto viene solitamente ignorato o evitato dalla progettazione del circuito per evitare il suo effetto dannoso nei circuiti anti-inversione.
In terzo luogo, i vantaggi del circuito anti-inversione MOSFET
Bassa perdita: la resistenza ON del MOSFET è piccola, la tensione della resistenza ON è ridotta, quindi la perdita del circuito è piccola.
Elevata affidabilità: la funzione anti-inversione può essere realizzata attraverso un semplice design del circuito e il MOSFET stesso ha un elevato grado di affidabilità.
Flessibilità: è possibile selezionare diversi modelli di MOSFET e design di circuiti per soddisfare diversi requisiti applicativi.
Precauzioni
Nella progettazione del circuito anti-inversione MOSFET, è necessario garantire che la selezione dei MOSFET soddisfi i requisiti dell'applicazione, inclusi tensione, corrente, velocità di commutazione e altri parametri.
È necessario considerare l'influenza di altri componenti nel circuito, come capacità parassita, induttanza parassita, ecc., per evitare effetti negativi sulle prestazioni del circuito.
Nelle applicazioni pratiche sono inoltre necessari test e verifiche adeguate per garantire la stabilità e l'affidabilità del circuito.
In sintesi, il circuito anti-inversione MOSFET è uno schema di protezione dell'alimentazione semplice, affidabile e con poche perdite, ampiamente utilizzato in una varietà di applicazioni che richiedono la prevenzione della polarità di alimentazione inversa.
Orario di pubblicazione: 13 settembre 2024
