三种电源防反接电路（二极管、PMOS）

最近偶然看到PMOS防反接电路，感觉挺实用的，做个记录。
软件：LTspice

二极管串联

以常用的5V/2A为例。常用二极管串联在电路中，在电源反接时，二极管承担所有的电压，有效防止电源反接损坏后级设备。但是，二极管上压降较大，损耗较高。使用肖特基二极管可以减小损耗，但是仍对电路有较大影响，特别是在电源电压更低的情况下。

反并二极管+保险丝

使用反并二极管+保险丝，正常运行时基本没有损耗。在电源反接时，电源侧接近短路，保险丝熔断，从而实现保护。反接发生后，二极管和保险丝一般都需要更换。并且，输入反接时产生一个负压，后级设备还是有可能损坏。

PMOS防反接电路

基本电路

基本的PMOS防反接电路，利用PMOS的寄生二极管：

• 电源正接，寄生二极管导通，S极电压升高， V G S ≈ − V i n V_{GS}\approx -V_{in} VGS​≈−Vin​，从而PMOS开启，一般导通电阻在数十mΩ，导通损耗远低于二极管。
• 电源反接，寄生二极管截止， V G S = 0 V_{GS}=0 VGS​=0，PMOS关断，后级设备电压为0。

添加稳压管

如果使用PMOS的Vgs耐压低于电源电压，可以使用稳压管限制Vgs。或者在输入电压基本不变的情况下，也可以使用电阻分压。

注意

• PMOS需要选择合适的Vds、Vgs耐压，选择低Rds的型号可以减小损耗
• 注意PMOS上的功耗和散热
• 因为PMOS开启后电流可双向流动，这个电路的负载不能是电池等电压源。否则，如下右图，因为负载电池有5V电压， V G S = − 5 V V_{GS}=-5V VGS​=−5V，实际上PMOS还是开启了，输入反接还是会导致过流。

几种方案对比