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目前虽大部分工作电压在12V以下,但还有少数工作在24V以上。采用N沟通功率MOSFET可以组成48V高电压极性接反保护电路。这是因为N沟道管的VDS最大可达50V~60V。但它们的VGS最大值仅20V,所以高电压极性接反保护电路中要考虑保护VGS不超过极限值。一种可用于VCC=48V的极性接反保护电路如图所示。
图4中增加了保护VGS不致过压的稳压二极管及一个限流电阻。稳压二极管可采用10V~12V.限流电阻R可用下式确定
式中Vz为稳压二极管的稳压值。
例如,VZ=10V,流过稳压二极管的电流为3mA,则R为12kΩ。
MOSFET的选取可采用双N管的功率MOSFET,如Si9955、Si9956及Si9959。它们的极限VDS、VGS及在VGS-10V的ID值如表1所示。
从表1可知.Si9956适合工作电压Vcc-12V以下的,而Si9955可适合36V的,而Si9959可适合48V的。
实验电路实验电路如图所示。
由5Ω/5W电阻代替负载电路,用1kΩ串接LED作负载通断指示。工作电压Vcc=5V。功率MOSFET采用Si9956。
接通电源后,LED亮,测电源电压为4.99V,测VSD=O.10V,VGS= 4.87V,-ID=0.964A(因为电流从源极S流向漏极D,所以ID是负的)。
下图电路适合Vcc-5V~12V,工作电流从2A~3A(要看Vcc电压大小而定,Vcc高,VGS大,ID也大)。 下图的电路也做了电源极性接反试验,Vcc用18V,将电源极性反接一分钟,然后恢复Vcc为5V,即按正确极性连接,电路工作正常,说明此电路保护极性接反是可靠的。