来源:抖音视频 · 嘉立创FPC柔性线路板 · 约 56 秒 · 作品 ID 7691262817990692115
一只 MOS 管里自带一个「寄生体二极管」,导通时它不碍事,但断电后输出端的大电容或电池会让电流顺着这个二极管倒灌回前级、烧坏电路。在视频示例中,所以在前面反向再串一只 MOS,让两管源极相接、两个体二极管方向相反——断电后无论电流想从哪边过,都有一个二极管在反向截止。
1. 先看问题出在哪
MOS 管不是理想的开关:漏极和源极之间天然带着一个体二极管(制造结构决定的,躲不掉)。在本视频讨论的体二极管方向和电路连接下,只用一只管子时:
- 正常供电:沟道导通,电流正常从 VIN 流向 VOUT,没问题;
- 一旦断电:前级没电了,但输出端的大电容 / 电池还有电,反向电流顺着体二极管倒灌回去,可能影响前级或引发异常,是否损坏取决于实际电路。
「防倒灌」防的就是这条反向路径。
2. 解法:两只管子背靠背
下表的截止效果以驱动电路确实让两只 MOS 截止为前提;断电本身不保证栅极自动处于正确电位。
做法是在前面反向串联一只同款 MOS,让两个管源极相接:
| 状态 | 发生什么 | 结果 |
|---|---|---|
| 正常供电 | 两个沟道同时导通 | 电流正常通过,电路工作 |
| 断电 / 反向电压 | 两个沟道都截止 | 电流无论想从哪边过,都被对应方向的体二极管反向截止挡住 |
视频的原话总结得很到位:「一个是挡过去的电,一个是挡回来的电。」
原帖的电路长这样(VIN → 双 MOS → VOUT,输出端带负载):
此处配图暂缺,参阅原帖。
3. 几个值得知道的延伸(我的补充)
- 代价是导通电阻 ×2。 两只管子串联,总 Rds(on) 翻倍,大电流场合的压降和发热都要重新算。
- 它和「防反接」是近亲但不同。 防反接挡的是「电源接反」,单只管按对方向就能靠体二极管/沟道实现;防倒灌挡的是「断电后倒着流」;背靠背双 MOS 可在关闭时双向阻断。防倒灌还有理想二极管控制器、二极管等其他实现方式,需按压降和控制需求选型。
- 栅极怎么驱动是实现要点。 两管源极相接后共用源极电位,正常工作时栅极要相对源极建立起足够的 VGS(N 管要高于源极、P 管要低于),常见做法是共用一个栅极驱动或电荷泵。视频没讲这部分,实际设计要看所用管型和驱动电路。
- 接口防护里到处是它。 USB 供电口、电池充放电路径、多电源并存的系统(你以后做四足机器人如果加备用电池就会遇到)都要考虑倒灌路径。
来源与关联索引
- 来源
- 个人知识库
- 原笔记
- 抖音收藏待整理/014-防倒灌双MOS电路.md
- 资料性质
- 工程笔记。原文的版本、来源与验证边界继续保留。