用N沟道MOSFET设计反向电压保护电路

相对于P沟通MOSFET而言，N沟通MOSFET的价格更低，工艺也更简单，今天我们就讲一下如何用N沟道MOSFET设计反向电压保护电路。

1.N沟道 MOSFET 作为反向电压保护电路的原理

下面是一个基于N沟道MOSFET的反向保护电路，和PMOS不同的是，NMOS需要接在电源的负极端。其中漏极D必须接到电源的负极。源极S必须连接到设备的地，栅极则必须连接到电源的正极。

在电路启动期间，电流将开始从电源的正极端子流向设备，然后再流向NMOS的体二极管，最后流向电源的负极端子，在此期间，体二极管将处于正向偏置导通状态。当体二极管导通后，将有电流在电路中循环流动。此时的栅源电压为：
VGS = VG – VS

VG = 电源电压

VS = 二极管压降

所以：

VGS = VG – VS = Vbattery – 二极管压降

这将导致MOSFET的栅极到源极有一个正的电压降。因此NMOS 将导通，电流将流向NMOS的沟道而不是体二极管，再给大家解释一下，NMOS的导通电阻很小，那么流经它的电流产生的压降也是很小，从而无法达到体二极管的导通压降，体二极管自然就关断了。

2.N沟道MOSFET作为电池反向保护的基本设计要求

a. 栅源阈值电压

要想MOSFET成功为电源提供反向保护，仅用提供偏置栅极到源极的正电压是不够的，必须满足要求的阈值要求。同样的对于低压系统，最好选择栅极到源极阈值电压非常低的 MOSFET。

b. 最大栅源电压

其中最大栅源电压值不得超过规格书中的规定值。

c. 额定电流

以下是NMOS规格书中指定的电流额定值，需要注意其测试条件是常温，当温度升高时，是达不到这么大通流能力的，所以你需要注意你的产品工作温度是多少。

d. 额定功率

关于额定功率也是有要求的，下图给出的也是25℃的值，当环境温度升高时，我么也需要进行相应降额。

e.工作温度范围

工作温度需要考虑环境温度和MOS管自身温升，二者叠加后不得超过规定范围值。

审核编辑：符乾江