В процессе проектирования схем, требующих повышенной надёжности, часто встаёт задача реализации защиты устройства от подачи питания обратной полярности. Кроме того, в некоторых случаях подобное возможно при выходе из строя источника питания.

Существует несколько способов защиты схемы. Самая простая схема представляет собой последовательное включение диода Шоттки:

В данной схеме допустимо также использование обычного диода, однако следует учесть, что в этом случае на нём будет выделяться значительная мощность, кроме того, на обычном диоде падение напряжения при прямом включении может достигать 1.2В и более, что критично для низковольтных схем.

Однако, даже в случае использования диода Шоттки с низким падением напряжения, при большой мощности, проходящей через диод, на нём будут заметные потери мощности и он будет ощутимо греться.

Иногда параллельно устройству ставят диоды в обратном включении, которые должны сгореть если перепутать напряжение питания и привести к короткому замыканию. Устройство при этом, скорее всего, потерпит минимум повреждений, но может выйти из строя источник питания, кроме того и сам защитный диод придётся менять.

Есть простая схема, позволяющая избавиться от большинства вышеописанных недостатков. Схема на полевом транзисторе:

Схема работает следующим образом: при подаче питания напряжение проходит через паразитный диод транзистора. Падение на нём достаточно велико — около вольта и более. Однако в результате между затвором и истоком транзистора образуется напряжение, превышающее напряжение отсечки и транзистор открывается. Сопротивление исток-сток резко уменьшается и ток начинает течь уже через открытый транзистор.

При переполюсовке питания ток в цепи течь не будет.

В случае работы в низковольтных цепях, стабилитрон Д1 не нужен. Данный двунаправленный стабилитрон служит для защиты затвора транзистора от пробоя, так как в основном МДП-транзисторы отличаются невысоким напряжением пробоя. Напряжение стабилизации стабилитрона Д1 подбирается исходя из напряжения пробоя затвора - оно не должно его превышать, но должно быть не ниже напряжения отсечки данной модели транзистора.

R_зтв должен ограничить ток через стабилитрон и обеспечить плавное открытие транзистора. Так как мосфеты открываются напряжением, R_зтв может быть достаточно большим, вплоть до сотен килоом, но следует помнить, что на слабых токах напряжение стабилизации может существенно отличаться от номинального.

Вероятно, также допустимо использование супрессора в качестве Д1, но необходимо учитывать номинальные токи устройства.

Интересный факт - аналогичная схема на мосфете используется в iPhone4, и реализована она на микросхеме CSD68803W15.