电源防反接电路 & 供电自动切换电路 - MOS管体二极管的应用

MOS管防反接

常常使用二极管串接在电源输入用作防反接，正常电源供电电路中影响不大，不过当需要较准确的供电电压时就不行。

例如芯片Debug接口，如果外部供电3.3V，减去0.3-0.4的锗管压降，在某些时候（调试线较长或者线阻过大）实际输入会更小，最终导致Debug故障、程序烧录故障。

所以需要一个既能防反接又能无压降的方案，可知独立封装的MOS管中存在所谓“体二极管”，这决定了MOS管存在某些单向特性，MOS管用作防反接正是利用了这种特性。

原理说明：

 

接法图示：

MOS管能够实现防反接的原因（PMOS为例）：

1. D接供电正，S接供电负，电路通电瞬间MOS管是关闭状态，但是由于体二极管的存在，D->S是有电流通过的，很快S电位升高，MOS管GS产生了负电压，进而MOS管导通，导通压降 Vds = 导通内阻 * 电流，一般远小于二极管压降

2. D接供电负，S接供电正，由于体二极管反向串接，所以源极电压不变，MOS一直处于关断状态

3. 晶体管的C、B极对导通电流方向有要求，反向电流只有本征半导体激发的少子形成的“穿透电流”，是有害因素。但是MOS管的源极和漏极无所谓电流流向。为什么常见MOS的高端或低端驱动电路的接法与此处不同，那只是为了便于调配出栅极驱动电压而已。本无所谓正反，所以此处D、S并没有“反接”。

注意到MOS管用作防反接时，G极总是固定电位，如果利用这个可控的电极是否可以做点别的？当然可以。

延伸应用：电源选择或电源隔离

例如电池供电与外接适配器供电的切换

1. 只有电池，电池供电

2. 电池和适配器同时存在，只使用适配器供电，隔离两个电源

3. 只有适配器，适配器单独供电

上图。一个LED作为负载。

两者同时供电时，控制信号是由适配器端取电，适配器存在就输出高电压关断PMOS，电池供电被切断；

当没有适配器时，控制信号为0电位，此时MOS管导通，电池单独供电；

只有适配器时也不影响适配器单独供电。

此处，控制信号不能直连（或者分压）适配器电压，因为即使极短的浪涌也会烧掉MOS管。