ЭФО предлагает со своего склада новую серию преобразователей интерфейсов USB UART компании FTDI FT232RNL-REEL

MOSFET в низковольтных схемах защиты от обратного напряжения

International Rectifier IRF7341 IRF7342

Журнал РАДИОЛОЦМАН, февраль 2019

Jim Walker

Electronic Design

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Когда надо защитить схему от обратного напряжения со стороны входа питания, обычно используется последовательный диод (Рисунок 1а). Однако если входное напряжение низкое – скажем, это две или три батареи AA, – падение 0.5 В на диоде Шоттки может значительно сократить полезное время службы батарей. Функцию диода, но со значительно более низким падением напряжения, может выполнять MOSFET (Рисунок 1б).

MOSFET в низковольтных схемах защиты от обратного напряжения
Рисунок 1. Для защиты от напряжения обратной полярности обычно используется диод (а).
По сравнению с диодом схема на MOSFET имеет намного меньшее падение напряжения (б).
Если требуется защита в нижнем плече схемы, можно использовать n-канальный
MOSFET (в). Добавление резистора и конденсатора обеспечивает функцию
«плавного включения» (г).

Использовался сдвоенный p-канальный прибор IRF7342, оба MOSFET которого были включены параллельно, и источник питания 3 В. При токе нагрузки 100 мА падение напряжения было равно 100 мВ. При входном напряжении 4.5 В и токе нагрузки 100 мА потери составили всего 50 мВ. Если требуется защита в нижнем плече схемы, можно использовать сдвоенный n-канальный MOSFET IRF7341, также соединив транзисторы параллельно (Рисунок 1в). При напряжении источника питания 3 В и токе нагрузки 100 мА потери составляют 40 мВ. При входном напряжении 4.5 В и токе нагрузки 100 мА на этой схеме падает всего 25 мВ.

Для того чтобы добавить функцию «плавного включения», потребуется лишь один дополнительный конденсатор и один резистор (Рисунок 1г). Показанные на схеме номиналы компонентов добавляют к задержке включения примерно 100 мс, поскольку переход MOSFET из выключенного состояния в полностью включенное происходит в линейном режиме.

Материалы по теме

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: FET Supplies Low-Voltage Reverse-Polarity Protection

56 предложений от 30 поставщиков
Сборка MOSFET транзисторов Тип корпуса : SO-8 Схема сборки : DUAL N Максимальное рабочее напряжение В: 55 Тип 1-го транзистора :...
ЗУМ-СМД
Россия
IRF7341TRPBF
Infineon
3.81 ₽
IRF7341TR
Youtai
от 11 ₽
Romstore
Россия, Беларусь
IRF7341PBF
от 60 ₽
ТаймЧипс
Россия
IRF7341
International Rectifier
по запросу
Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Всё это конечно прекрасно, но где защита затвора? Я бы в затвор резистор и между затвором и истоком супрессор (или стабилитрон) поставил, с запасом, чтобы не открывался от напряжения источника, скажем при напряжении батареи 4,5В супрессор на 12В будет то что надо :)
  • А что ж там его при 3 вольтах откроет ?
  • Ну ваще есть транзюки с низким напряжением открытия. Мне понравились мелкие AO3400 и AO3401 (80 мОм при 2,5V на затворе).
  • На рис. 1в некорректное условно-графическое обозначение транзистора - подложка должна быть соединена с истоком.
  • Народ! А ничего странного в том что все транзисторы на схемах наизнанку? При таком включении ток нагрузки будет течь через встроенный диод, а транзисторы всегда заперты. Вот если поменять местами сток с истоком, то транзисторы при правильной полярности питания откроются. У меня на транзисторах AO3400 при питании 3 В падало 19 мВ при токе 0,5 А.
  • MOSFET выполняет сразу две функции: обеспечение меньшего падения напряжения при правильной полярности в сравнении с диодом Шоттки и защиту нагрузки от неправильной полярности, то есть транзистор и защитный диод должны быть в этом случае заперты. Согласно классической схеме включения в представленных схемах нужно поменять батарею и нагрузку местами, MOSFET обеспечит низкое падение напряжения при правильной полярности, однако не защитит нагрузку от переполюсовки, ток будет течь через защитный диод. Полагаю, автор статьи использовал инверсное включение транзисторов, чтобы обеспечить выполнение ими сразу двух функций.
Полный вариант обсуждения »