A protección contra a polaridade inversa por se non o sabedes, e o que prevén de queimar os nosos circuítos se confundimos os cables de cor vermello e negro, aínda que parece unha chorrada se deseñas un aparato que ten que instalar outra persoa e moi común que poida pasar, que na túa placa non estea ben identificada a polaridade, unha confusión no código de cores dos cables ou que a persoa encargada de instalar teña que ir a toda hostia por que o prazo e moi curto, polo que sexa hai moitas razóns para que se de esta catástrofe. Para non sufrir vouvos amosar como fago eu, coloco un MOSFET tipo P na entrada de alimentación a modo de switch ca patilla Gate conectada ao “negativo” da entrada de alimentación, ou polo menos a onde debería ir a masa da alimentación de entrada:

Imos comezar pensando que os cables de alimentación están no seu sitio, asumindo que o MOSFET está conducindo entre o Drain e o Source, a tensión Vgs = Vg -Vs = 0 – Vdd = -Vdd, como falamos dun transistor tipo P e a tensión entre Gate e Source é negativa a corrente seguira fluíndo polo noso circuíto, moi ben, se conectamos todo como é debido a cousa funciona, daquela imos ao caso contrario:

Volvemos ao momento no que o noso transistor está en condución, pero esta vez a tensión Vgs = Vg - Vs = VDD - 0 = +VDD é unha tensión positiva e o noso MOSFET cortará o paso da corrente entre as patilla Source e Drain protexendo o noso circuíto.

Pero…

Todo é moi sinxelo no plano teórico, pero para que todo isto funcione hai que ter en conta os limites de Vgs, primeiro está a Gate Threshold Voltage Vgs(th), a tensión mínima para que conduza e vai depender do integrado, como valor seguro para MOSFETs de baixa potencia podemos falar de -3V, por enriba temos a Vgs que é a tensión que nos di o fabricante que é capaz de soportar na sua patilla Gate, sempre entre valores negativos-positivos dunha mesma tensión, por exemplo +-9V ou +-12V.

Solución con tensións maiores que Vgs(th)

Se resulta que a túa tensión de alimentación e maior ca que pode soportar o teu MOSFET non te preocupes, simplemente imos poñer un díodo Zener a modo de regulador para baixar o valor do voltaxe da patilla Gate como se amosa na foto: (recomendo que a resistencia sexa de entorno a 1kOhm)

Lémbrate de Rds(on)

Isto vai ser un recordatorio de que un MOSFET en condución traballa coma unha resistencia de valor variable dependo da tensión Vgs e do fabricante, nos datasheet ven como Rds(on) resistencia entre as patillas Drain e Source cando o transistor esta en condución e temos que procurar que a potencia disipada por ese valor (Ids^2 * Rds(on)) sexa menor á que pode disipar o MOSFET.

Solucións alternativas, para non electrónicas/os

Para rematar ímonos fora da electrónica para solucionar isto de non confundir o negro co vermello e viceversa, xa que basta con non darlles a oportunidade de equivocarse as instaladoras ou usuarios poñéndolles un conector asimétrico, que solo podase encaixar dunha maneira. Un bo exemplo disto seria un conector USB ou estes cables de alimentación das placas bases que teñen unha patilla no medio. Sabendo isto, ten sentido protexer un equipo que ten este tipo de conector? Na miña humilde opinion penso que non, de todolos xeitos deixovos a pegunta para que pensedes vos mesmos.

Dario Gonzalez.