实际的二极管受物理定律 [tm] 的限制。实际电压将取决于电流和电压以及所使用的设备,但作为指导,在非常轻的负载下,肖特基二极管可能会稍微低于 0.3V,但随着负载接近允许的最大值,这通常会上升到 0.6V +。大电流器件的正向压降可能远高于 1V。硅二极管的性能差两到三倍。
使用 MOSFET 代替二极管提供了一个电阻通道,因此电压降与电流成正比,并且可以比二极管低得多。
使用如下所示的 P 沟道 MOSFET 会导致 MOSFET 在电池极性正确时打开,在电池反接时关闭。多年来,我已经在商业上使用这种布置(使用带有 N 沟道 MOSFET 的镜像布置)并取得了很好的成功。
当电池极性不正确时,MOSFET 栅极相对于源极为正,并且 MOSFET 栅极源极“结”反向偏置,因此 MOSFET 关闭。
当电池极性正确时,MOSFET 栅极相对于源极为负,并且 MOSFET 正确偏置,负载电流“看到”在 FET Rdson = 导通电阻上。这取决于所选择的 FET,但 10 毫欧 FET 相对常见。在 10 mOhm 和 1A 下,您只会得到 10 毫伏的压降。即使是 Rdson 为 100 毫欧的 MOSFET,每安培也只会下降 0.1 伏 - 甚至远低于肖特基二极管。
TI 应用说明反向电流/电池保护电路
与上述相同的概念。N & P 通道版本。引用的 MOSFET 仅为示例。请注意,栅极电压 Vgsth 需要远低于最小电池电压。