Защиты от переполюсовки на полевом транзисторе

В различной электронной техники, а в особенности у блоков питания и недорогих зарядных устройств может отсутствовать схемотехническая реализация от случайной переполюсовки. Даже у опытного электронщика имеется небольшая вероятность перепутать полярность блока питания или в жизненной суете ошибочно подключить выводы батареи аккумуляторов к зарядному устройству. И последствия этой ошибки будут весьма печальны.
Лабораторный блок питания

Ниже рассмотрим различные варианты защиты от подключения обратного напряжения, реализованные на основе полевого транзистора (Mosfet)

P-канальная версия полевого транзистора в схеме защиты от переполюсовки

Схема, предоставленная на рисунке ниже, отличается своей простотой, надёжностью работы и высокой эффективностью.

На вход схемы можно подать такой уровень напряжение, на который рассчитан конкретный мощный полупроводниковый прибор. Узнать об этом можно в справочнике по полевым транзисторам. Этот входной уровень практически без потерь проходит в нагрузку. Mosfet любой P-канального типа с достаточным запасом мощности. Стабилитрон в цепи затвор-исток исключает пробой перехода при напряжениях питания выше 20 Вольт, он может быть любым из диапазона 10-18 Вольт. Если нет необходимости использовать схему с напряжениями выше 18 Вольт, то можно обойтись без дополнительных навесных компонентов и подключить затвор напрямую к минусу источника питания.

При подаче напряжения обратной полярности Mosfet закрывается, тем самым обесточивая нагрузку. Например, если применить в схеме полевик IRFP9250, то можно подать на вход до 200 Вольт, при нагрузочных токах менее 0,5 Ампер транзистор можно не монтировать на теплоотвод. Желательно применять MOSFET с максимально низким сопротивлением открытого канала.

N-канальная версия полевого транзистора в схеме защиты от переполюсовки

Аналогичная схема защиты от переполюсовки, но с N-канальным MOSFEET.

Пример реализации защиты в зарядном устройстве

Работает все это в ЗУ следующим образом образом. При правильном подсоединении батареи полевик открыт, и весь ток идет на выход. При переполюсовке падения на шунте и полевом транзисторе VT1 вполне достаточно, для срабатывания биполярного VT2. Затем, он замыкает затвор полевика на землю, тем самым полностью закрывая его. Через открытый биполярник идет питание на светодиод.

При срабатывании защиты полевик совершенно не греется, схема в таком состоянии может находиться хоть постоянно, пока не устранен косяк подключения. От сопротивления шунта будет зависит ток срабатывания защиты.