防反接电路的用处很容易理解，实现也相对简单，但是防倒灌电路则可能到用到的时候才会发现有点复杂。比方说，一个东西既支持用PD 供电输入20V，又可以直接DC 输入24V，USB 5V 供电时也能亮，还允许插着DC 供电的同时插着USB 线连接上位机，并且传输数据的USB 接口和PD 供电接口是同一个，这时问题就出现了， DC 24V 可能会通过USB 的VBUS 直冲上位机 。

最万无一失、最豪华的方案可能是给VBUS 上串一个隔离变压器，先逆变再变回DC，这样一来有变压器挡着，后级电压绝对跑不到上位机去。说不定有些地方就是这么做的，只不过太豪华了。最贫穷的就是直接串个二极管，和最简单的防反接电路一样，但是当VBUS 需要在PD 模式下承担功率时问题就复杂了，二极管的功耗不可接受。一种方案是所谓的理想二极管，就是功能和二极管一样，可以反向截止，实现防反接和防倒灌保护，又没有二极管的正向压降。只不过专用的理想二极管芯片太贵了，赶得上一片STM32，规格也太高，车规、上百伏电压什么的。下面找了几篇和分立器件搭理想二极管相关的文档摘录翻译一下。

Reverse Current Protection Using MOSFET and Comparator to Minimize Power Dissipation

使用MOSFET 和比较器实现反向电流保护，从而减小功耗。

反向电流的定义

反向电流是指负载端试图将电流倒灌回电源。这种现象可能在电源电压突然降低或者完全消失的时候发生，以及当电源连接时，负载端的退耦、旁路电容或者电池也可能使电流倒灌。此外，负载端电压可能超过电源端，这也会导致反向电流，比如存在感性负载导致的反向电压，或者由失效的电池充电电路外泄的电压。

注：当然也可能出现在并联多个电源的时候，一个电源往另一个电源嘴里塞

基于比较器的反向电流保护

如图1 所示，一个比较器输入端跨接在MOSFET 两端，从而检测电路中电流的方向：

注：这里NMOS 的用法和防反接电路里的PMOS 类似，都是让体二极管方向和电流方向相同。用前面的电荷泵实现NMOS 高边驱动

在正常的正向电流情况下，由于MOS 管的导通电阻 R d s ( o n ) R_{ds(on)} R d s ( o n ) ，MOS 管的源极到漏极会存在一个轻微的压降，使漏极电压低于源极。比较器检测的就是这个压降。当电流反向，漏极的电压将会高于源极，比较器检测到这种情况，然后输出低电平，使MOS 管关断，从而断开负载。

注：MOS 管具有双向导电性，已经开启的MOS 管上电流可以双向流动，和BJT 三极管不同。

MOS 管导通时两端能产生的压降不过数十毫伏，共地连接的比较器需要精心设计输入电压偏置电路，使共模输入电压保持在比较器的工作参数范围内。这个附加的偏置电路也会增加噪声和漂移，影响对小信号的检测。

为了消除偏置电路引入的噪声和漂移，同时还能提供足够的电流用来驱动MOS 管，比较器的公共端（接地端）悬空连接到电源电压（ V B A T T V_{BATT} V B A T T ），于是输入端和输出端都能直接连接到MOS 管上。

注：接地端接到电源电压，运放的共模输入电压以电源正端为参考，等于给输入加了一个负的偏置

此时要让比较器能工作，需要给它提供高于 V B A T T V_{BATT} V B A T T 的供电电压。比较器的供电电压（电源正端到接地端的压差）不能太低，否则无法驱动MOS 管使其完全导通，但是也不能高于MOS 管的栅极最高电压 V G S ( m a x ) V_{GS(max)} V G S ( m a x ) 。对于大部分MOS 管，5V 是个不错的栅极驱动电压。

要生成这个高于 V B A T T V_{BATT} V B A T T 的电压用来驱动比较器和MOS 管，这里使用了一个电荷泵。给电荷泵电路输入一个方波信号就能输出高于 V B A T T V_{BATT} V B A T T 的DC 电压。由于电荷泵的输入是一个电容，也就是交流耦合的，所以允许使用一个基于地电平的振荡器作为信号源。完整电路如下图：

注：左边555 输出方波，加上D2、C2、D3、C3 就组成所谓的迪克森电荷泵。R2 和C4 是RC 滤波，Z1 用来给运放稳压

比较器放在MOS 管旁边检测 V D S V_{DS} V D S 电压。为了最小化 V B A T T V_{BATT} V B A T T 线上的噪声或瞬态影响，比较器电路悬空放在 V B A T T V_{BATT} V B A T T 上。这消除了共模抑制的问题，也不再需要一个会造成信号减速和衰减的输入偏置电路。

注：原文这里写了一大段介绍电荷泵的原理，简直和写论文水字数一样~ 就不翻译了，想知道的可以去搜个视频讲解看看，绝对比干看文字舒服

比较器反相输入端的二极管D4A，D4B（ BAT54A 是双肖特基二极管 ） 和电阻R5 用来将反相输入电压钳位到 V B A T T ± 300 V_{BATT} pm 300 V B A T T ± 3 0 0 mV。如果反相输入端被拉低到小于 V B A T T V_{BATT} 文章来源于:电子工程师笔记    原文链接