實(shí)現(xiàn)電池反向保護(hù)的簡(jiǎn)單方法是在系統(tǒng)電源路徑的輸入端添加一個(gè)串聯(lián)二極管。圖 2-3 顯示了如何使用肖特基二極管實(shí)現(xiàn)電池反向保護(hù)。當(dāng)電池安裝正確時(shí)，負(fù)載電流沿二極管正向流動(dòng)。如果安裝電池時(shí)出現(xiàn)極性錯(cuò)誤，二極管將被反向偏置并會(huì)阻止反向電流，從而保護(hù)負(fù)載免受負(fù)電壓的影響。

圖 2-4 顯示了對(duì)輸入端反極性條件的響應(yīng)。當(dāng) 12V 輸入快速反轉(zhuǎn)至 -20V 時(shí)，輸出電壓保持不變，不會(huì)立即崩潰或跟隨負(fù)輸入，因?yàn)樾ぬ鼗O管會(huì)被反向偏置并會(huì)使輸出與負(fù)電壓隔開。放置在輸出端的大容量電容器可防止輸出立即下降，并可在輸入電源恢復(fù)之前為負(fù)載供電一小段時(shí)間。

圖 2-3 采用肖特基二極管實(shí)現(xiàn)電池反向保護(hù)

圖 2-4 肖特基二極管對(duì)電池反向條件的響應(yīng)

使用肖特基二極管進(jìn)行電池反向保護(hù)的缺點(diǎn)包括：

• 功率耗散：在較高的負(fù)載電流下，正向傳導(dǎo)會(huì)造成顯著的效率損失。
• 熱管理：需要使用散熱器來(lái)管理功率耗散，因此會(huì)增加成本和空間。
• 反向漏電流：高壓肖特基二極管的反向漏電流隨結(jié)溫升高而急劇增加，導(dǎo)致反向?qū)ㄆ陂g的功率耗散更高。
• 下游電源轉(zhuǎn)換器的裕量：在汽車?yán)鋯?dòng)期間，電池電壓降至 3V，而在熱啟動(dòng)期間降至 4V。正向壓降會(huì)減少后續(xù)電源轉(zhuǎn)換器的裕量，因此在 3V 或 4V 冷啟動(dòng)運(yùn)行期間需要使用工作電壓范圍更寬的電源轉(zhuǎn)換器。所以，需要在二極管之后使用輸入電壓范圍更寬的直流/直流升壓轉(zhuǎn)換器。

在使用大容量保持電容器的系統(tǒng)上，啟動(dòng)期間的浪涌電流會(huì)很大，并且不得超過(guò)最大二極管電流。在選擇散熱布局或散熱器時(shí)需要考慮這一點(diǎn)。