在網上刷到一個分離元器件搭建的電路，而且據說這個電路已經量產，電路本身不復雜，但是同時集成了三種功能：防反接，過壓保護和電源緩啟動。

廢話不多說，咱們一起來看它的工作原理。

01防反接

關于防反接，我之前已經寫了很多文章了，防反接要么用二極管，要么用MOS管，這里的防反接主要靠的是Q2這顆MOS管。

當電源的正極從BAT+輸入時，通過R169再到D17穩壓管，再通過MOS體二極管流回電源的負極，這之后，將NMOS管Q2的Vgs 鉗位到9.1V，管子被打開，地網絡可以正常接通輸出。

當電源接反后，電流路徑被NMOS管Q2的體二極管反向截止，MOS管的gs兩端沒有電壓，所以無法打開，整個電源的地網絡斷開，無法形成電源的一個回流路徑，所以電源不工作，無法輸出，從而實現防反接的功能。

02緩啟動

什么是電源的緩啟動？當外接電源上電后，電路板上的電不是立刻就有，而是要有一個慢慢上爬的過程，當然一般都是us或者ms級別。

一般我們會在電源的輸入端加上電源緩啟動電路，因為在上電熱插拔的過程中連接器的機械觸點在接觸瞬間會出現彈跳，導致電源振蕩，可能會引起打火，電源跌落，系統不穩等問題。

有了緩啟電路，在連接器抖動的那十幾毫秒內不給連接器通電，等插入穩定后再通電，就可以避免這些問題的發生。

該電路的緩啟動，主要是靠PMOS管Q1，通過緩慢打開Q1實現電路的緩啟動能。

詳細分析：

①在上電瞬間， PNP三極管Q18導通，PMOS管Q1的柵極通過R172和Q18迅速到達VBAT電壓，使得Q1的PMOS管的Vgs = 0；

②同時，VBAT會沿著另一個路徑，通過R170和R87到達PNP三極管Q18的基極，然后經過電容C41再到R171流回電源的負極。

在這個回路中，電容C41兩端電壓不可突變，所以這也是在給電容C41充電的一個過程，在C41電容充電的過程中，可以將它等效為一個阻值不斷增大的內阻；

③這個等效電阻與R171串聯分壓，此電阻上的分壓不斷增加，因此PMOS管Q1柵極電位分得的電壓逐漸降低，直到Vgs < Vgs（th），PMOS打開，從而實現緩啟動功能。

其實也可以理解為Q18由開啟到關閉的一個時間，在這個時間內，MOS由關斷到開啟。

03過壓保護

該電路中，對過壓保護起關鍵作用的是D94和Q18。

當正常輸入時：

穩壓二極管D94截止，分析如上圖，有一個MOS管的緩啟動過程，電源正常輸出。

當輸入過壓時：

即輸入電壓>28V，一般會到30-32V，穩壓管D94反向擊穿，然后將PNP三極管Q18的柵極電位鉗制在其穩壓值28V，而PNP三極管Q18的發射極電壓接的是過壓的VBAT電壓

因此PNP三極管Q18的Vbe<-0.7，三極管導通，之后過壓的VBAT通過導通的Q18和R172到PMOS管Q1的柵極，由于管壓降很小，可以近似認為Q1的Vgs=0，PMOS關斷，無輸出電壓到后級電路，實現過壓關斷保護。

這個電路需要注意

• 輸入輸出電容C194和C199的耐壓不夠，當輸入28V時，電容直接就掛了。

• 值得注意的是，MOS管Q1型號為TPCA8122，規格書顯示VGS的安全電壓范圍在-20V/+10V以內。

當輸入電壓超過20V時，Q1的Vgs會小于-20V，超過了其額定電壓范圍內的最大值，按理說這顆MOS管會損壞，實際電路能正常工作，這是為什么呢？仔細看MOS管內部的封裝，內部在gs之間并了一顆雪崩二極管，它會將MOS管的gs電壓鉗位在一個比較安全的電壓范圍內，起到一個保護作用。

這顆雪崩二極管，一般的MOS管是沒有的，選型時也要注意一下。

雖然很多時候我們不需要重復造輪子，但只有理解了其每個元件的作用，才能更好的轉換為我們想要的電路，這個電路大體的框架挺好，實際使用過程中需要注意電路參數的選型。

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