Mạch chống đảo ngược MOSFET

Đầu tiên, nguyên lý cơ bản của mạch chống đảo ngược MOSFET

Mạch chống đảo ngược MOSFET sử dụng các đặc tính chuyển mạch của MOSFET, bằng cách điều khiển điện áp cổng (G) để nhận biết bật và tắt mạch. Khi cực của nguồn điện đúng, điện áp cổng làm cho MOSFET ở trạng thái dẫn điện, dòng điện có thể chạy bình thường; khi cực của nguồn điện bị đảo ngược, điện áp cổng không thể tạo ra sự dẫn truyền MOSFET, do đó sẽ cắt mạch.

Thứ hai, việc thực hiện cụ thể mạch chống đảo ngược MOSFET

1. Mạch chống đảo ngược MOSFET kênh N

MOSFET kênh N thường được sử dụng để thực hiện các mạch chống đảo ngược. Trong mạch, nguồn (S) của MOSFET kênh N được nối với cực âm của tải, cực xả (D) được nối với cực dương của nguồn điện và cổng (G) được nối với cực âm của nguồn điện thông qua một điện trở hoặc được điều khiển bằng mạch điều khiển.

Kết nối chuyển tiếp: cực dương của nguồn điện được kết nối với D và cực âm được kết nối với S. Tại thời điểm này, điện trở cung cấp điện áp nguồn cổng (VGS) cho MOSFET và khi VGS lớn hơn ngưỡng điện áp (Vth) của MOSFET, MOSFET dẫn điện và dòng điện chạy từ cực dương của nguồn điện đến tải thông qua MOSFET.

Khi đảo ngược: cực dương của nguồn điện nối với S, còn cực âm nối với D. Lúc này MOSFET ở trạng thái ngắt và ngắt mạch điện để bảo vệ tải không bị hư hỏng do điện áp cổng không thể hình thành đủ VGS để thực hiện MOSFET (VGS có thể nhỏ hơn 0 hoặc nhỏ hơn nhiều so với Vth).

2. Vai trò của các bộ phận phụ trợ

Điện trở: Dùng để cung cấp điện áp nguồn cổng cho MOSFET và hạn chế dòng điện cổng để tránh hư hỏng do quá dòng cổng.

Bộ điều chỉnh điện áp: một thành phần tùy chọn được sử dụng để ngăn điện áp nguồn cổng quá cao và làm hỏng MOSFET.

Diode ký sinh: Một diode ký sinh (diode cơ thể) tồn tại bên trong MOSFET, nhưng tác dụng của nó thường bị bỏ qua hoặc tránh bởi thiết kế mạch để tránh tác động bất lợi của nó trong các mạch chống đảo ngược.

Thứ ba, ưu điểm của mạch chống đảo ngược MOSFET

Tổn thất thấp: Điện trở trên MOSFET nhỏ, điện áp trên điện trở giảm nên tổn hao mạch nhỏ.

Độ tin cậy cao: chức năng chống đảo ngược có thể được thực hiện thông qua thiết kế mạch đơn giản và bản thân MOSFET có độ tin cậy cao.

Tính linh hoạt: có thể lựa chọn các mô hình MOSFET và thiết kế mạch khác nhau để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng khác nhau.

Các biện pháp phòng ngừa

Trong thiết kế mạch chống đảo ngược MOSFET, bạn cần đảm bảo rằng việc lựa chọn MOSFET đáp ứng các yêu cầu ứng dụng, bao gồm điện áp, dòng điện, tốc độ chuyển mạch và các thông số khác.

Cần phải xem xét ảnh hưởng của các thành phần khác trong mạch, chẳng hạn như điện dung ký sinh, độ tự cảm ký sinh, v.v., để tránh những ảnh hưởng bất lợi đến hiệu suất của mạch.

Trong các ứng dụng thực tế, việc kiểm tra và xác minh đầy đủ cũng được yêu cầu để đảm bảo tính ổn định và độ tin cậy của mạch điện.

Tóm lại, mạch chống đảo ngược MOSFET là một sơ đồ bảo vệ nguồn điện đơn giản, đáng tin cậy và tổn thất thấp, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng yêu cầu ngăn chặn sự phân cực ngược của nguồn điện.