MOSFET逆方向防止回路

まず、MOSFET 逆方向防止回路の基本原理

MOSFETのスイッチング特性を利用し、ゲート(G)電圧を制御することで回路のオン・オフを実現するMOSFET逆回転防止回路です。電源の極性が正しい場合、ゲート電圧によりMOSFETが導通状態になり、電流が正常に流れます。電源の極性が逆になると、ゲート電圧によって MOSFET が導通できなくなり、回路が遮断されます。

第二に、MOSFET 逆方向防止回路の具体的な実現

1. NチャンネルMOSFET逆方向防止回路

N チャネル MOSFET は通常、逆方向防止回路を実現するために使用されます。回路では、N チャネル MOSFET のソース (S) が負荷の負端子に接続され、ドレイン (D) が電源の正端子に接続され、ゲート (G) が電源に接続されます。抵抗を介して電源のマイナス端子に接続するか、制御回路によって制御されます。

順方向接続: 電源の正端子は D に接続され、負端子は S に接続されます。このとき、抵抗は MOSFET のゲート ソース電圧 (VGS) を提供し、VGS がしきい値より大きい場合、 MOSFET の電圧 (Vth) が大きくなると、MOSFET が導通し、電源のプラス端子から MOSFET を通って負荷に電流が流れます。

逆時: 電源のプラス端子が S に接続され、マイナス端子が D に接続されます。このとき、MOSFET はカットオフ状態となり、ゲート電圧が低下するため負荷を損傷から保護するために回路が切断されます。 MOSFET を導通させるのに十分な VGS を形成できません (VGS は 0 より小さいか、Vth よりはるかに小さい可能性があります)。

2. 補助コンポーネントの役割

抵抗: MOSFET のゲート ソース電圧を供給し、ゲート電流を制限してゲート過電流による損傷を防ぐために使用されます。

電圧レギュレータ: ゲート・ソース電圧が高くなりすぎてMOSFETが破壊するのを防ぐために使用されるオプションのコンポーネントです。

寄生ダイオード: 寄生ダイオード (ボディ ダイオード) は MOSFET 内に存在しますが、その影響は通常無視されるか、逆方向回路での悪影響を避けるために回路設計によって回避されます。

第三に、MOSFET 逆方向防止回路の利点

低損失：MOSFETのオン抵抗が小さく、オン抵抗電圧が低減されるため、回路損失が小さくなります。

高信頼性：シンプルな回路設計で反転防止機能を実現でき、MOSFET自体の信頼性も高い。

柔軟性: さまざまなアプリケーション要件を満たすために、さまざまな MOSFET モデルと回路設計を選択できます。

予防

MOSFET 逆方向防止回路の設計では、電圧、電流、スイッチング速度、その他のパラメータを含むアプリケーション要件を満たす MOSFET を選択する必要があります。

回路性能への悪影響を避けるために、寄生容量や寄生インダクタンスなど、回路内の他の部品の影響を考慮する必要があります。

実際のアプリケーションでは、回路の安定性と信頼性を確保するために適切なテストと検証も必要です。

要約すると、MOSFET 逆逆防止回路は、電源の逆極性の防止が必要なさまざまなアプリケーションで広く使用されている、シンプルで信頼性の高い低損失の電源保護方式です。