被充電回路の逆接続保護回路

出力先が単純な負荷ではなく、電池などの場合、逆接続が破壊的な結果につながることがあるので、保護回路としてダイオードが使われることがある。でも、ダイオードの順方向電圧降下もロスだから低減したいときの保護回路のメモを記録。

すごく前に鉛電池への充電回路で友人からこんなのあるよって言われたものである。

回路図はこのようなもの。1Ωから右が負荷だと思ってください。PMOSとNPNトランジスタ、ダイオードで構成されます。電圧が高い場合、MOSFETのゲート保護が必要なのでこれは別途考えてください。

V2に今10Vが設定されていますが、-20Vから+20Vまで電圧掃引するようにシミュレーションすると下のようになります。1Ωに流れる電流が緑。黄土色はMOSFETの発熱です。

V2が負の電圧の際には電流が出力されませんが、電圧が正になると電流が流れるようになります。MOSFETのゲート電圧、BJTのVBEの都合、ゼロクロスしませんがので理想ダイオードにはなりません。ただ回路の保護回路としては十分な性能ではないでしょうか。

注意点としては「逆流阻止」ではないため、バッテリーからの逆流電流は流れてしまいます。上記12Vで電流がゼロになって、それ以上の電圧はV2からV1に電流が流れています。