دائرة MOSFET المضادة للعكس

أولاً، المبدأ الأساسي لدائرة MOSFET المضادة للانعكاس

دائرة MOSFET المضادة للانعكاس تستخدم خصائص التبديل الخاصة بـ MOSFET، من خلال التحكم في جهد البوابة (G) لتحقيق تشغيل وإيقاف الدائرة. عندما تكون قطبية مصدر الطاقة صحيحة، فإن جهد البوابة يجعل MOSFET في حالة التوصيل، ويمكن أن يتدفق التيار بشكل طبيعي؛ عندما يتم عكس قطبية مصدر الطاقة، لا يمكن لجهد البوابة إجراء توصيل MOSFET، وبالتالي قطع الدائرة.

ثانيًا، التنفيذ المحدد لدائرة MOSFET المضادة للانعكاس

1. دائرة MOSFET N-channel المضادة للعكس

عادةً ما يتم استخدام الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة ذات القناة N لتحقيق دوائر مضادة للانعكاس. في الدائرة، يتم توصيل المصدر (S) الخاص بـ MOSFET ذو القناة N بالطرف السالب للحمل، ويتم توصيل المصرف (D) بالطرف الموجب لمصدر الطاقة، ويتم توصيل البوابة (G) بالطرف السالب للحمل. الطرف السالب لمصدر الطاقة من خلال مقاوم أو يتم التحكم فيه بواسطة دائرة تحكم.

الاتصال الأمامي: يتم توصيل الطرف الموجب لمصدر الطاقة بـ D، والطرف السالب متصل بـ S. في هذا الوقت، يوفر المقاوم جهد مصدر البوابة (VGS) لـ MOSFET، وعندما يكون VGS أكبر من العتبة الجهد (Vth) لـ MOSFET، يوصل MOSFET، ويتدفق التيار من الطرف الموجب لمصدر الطاقة إلى الحمل عبر MOSFET.

عند العكس: يتم توصيل الطرف الموجب لمصدر الطاقة بـ S، ويتم توصيل الطرف السالب بـ D. في هذا الوقت، يكون MOSFET في حالة قطع ويتم فصل الدائرة لحماية الحمل من التلف بسبب جهد البوابة غير قادر على تكوين VGS كافية لإجراء سلوك MOSFET (قد تكون VGS أقل من 0 أو أقل بكثير من Vth).

2. دور المكونات المساعدة

المقاوم: يستخدم لتوفير جهد مصدر البوابة لـ MOSFET والحد من تيار البوابة لمنع تلف التيار الزائد للبوابة.

منظم الجهد: مكون اختياري يستخدم لمنع ارتفاع جهد مصدر البوابة وتعطل MOSFET.

الصمام الثنائي الطفيلي: يوجد الصمام الثنائي الطفيلي (الصمام الثنائي للجسم) داخل MOSFET، ولكن عادة ما يتم تجاهل تأثيره أو تجنبه من خلال تصميم الدوائر لتجنب تأثيره الضار في الدوائر المضادة للانعكاس.

ثالثاً، مزايا دائرة MOSFET المضادة للانعكاس

خسارة منخفضة: مقاومة MOSFET صغيرة، ويتم تقليل جهد المقاومة، وبالتالي يكون فقدان الدائرة صغيرًا.

موثوقية عالية: يمكن تحقيق وظيفة مقاومة العكس من خلال تصميم دائرة بسيط، كما أن MOSFET نفسه يتمتع بدرجة عالية من الموثوقية.

المرونة: يمكن اختيار نماذج MOSFET المختلفة وتصميمات الدوائر لتلبية متطلبات التطبيقات المختلفة.

احتياطات

في تصميم دائرة MOSFET المضادة للانعكاس، تحتاج إلى التأكد من أن اختيار MOSFET يلبي متطلبات التطبيق، بما في ذلك الجهد والتيار وسرعة التبديل والمعلمات الأخرى.

من الضروري مراعاة تأثير المكونات الأخرى في الدائرة، مثل السعة الطفيلية، والحث الطفيلي، وما إلى ذلك، لتجنب التأثيرات الضارة على أداء الدائرة.

في التطبيقات العملية، يلزم أيضًا إجراء اختبارات وتحقق مناسبين لضمان استقرار وموثوقية الدائرة.

باختصار، تعد دائرة MOSFET المضادة للانعكاس عبارة عن نظام حماية مصدر طاقة بسيط وموثوق ومنخفض الخسارة ويستخدم على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من التطبيقات التي تتطلب منع قطبية الطاقة العكسية.