Wenn ihr mit Batterien und Akkus als Spannungsversorgung arbeitet, seid ihr bestimmt schonmal auf das Problem mit dem Verpolungsschutz gestoßen. Dazu gibt es genau so viele mögliche Lösungsansätze wie für die Tasterentprellung oder Takterzeugung… Deshalb stelle ich erstmal nur zwei Lösungen vor.

Lösung 1: Diode im Spannungspfad

Ich glaube zu dem Punkt muss ich weder ein Schaltbild noch eine große Erklärung schreiben… Ihr schaltet einfach eine Diode in den Spannungspfad. Dadurch wird ein Rückstrom gesperrt und der Vorwärtsstrom durchgelassen. Das ist die Low-Budget-Variante, allerdings auch eine unschöne. Über der Diode fällt nämlich immer die Durchbruchsspannung ab (je nach Diodentyp bis wenige Volt). Folglich muss je nach benötigtem Strom die Diode entprechende Leistung abführen. Allerdings verliert ihr auch einiges an Spannung… Wenn ihr nur mit Li-Ion-Zellen arbeitet, die von haus aus nur 4,2-4,7V liefern, geht euch gut ein Drittel bis ein Viertel an Spannung allein über der Diode verloren. Wenn ihr nur kleine Leistungen braucht oder sowieso nicht viel Spannung benötigt, könnt ihr das aber so machen.

Lösung 2: P-MOSFET

Diese Schaltung ist schon interessanter. Der P-Mosfet sorgt nämlich dafür, dass ihr gut gegen eine Verpolung geschützt seid.

Im Normalbetrieb leitet dieser, da über die Z-Diode ein Spannungsabfall erzeugt wird und das Gate negativer als die Source ist.

Wird nun verpolt, so ist das Gate positiver als die Source, der MOSFET sperrt und lässt keinen Strom durch die Last durch. Die Z-Diode sorgt in diesem Falle dafür, dass das Gate nicht zu positiv wird und durchschießt. Somit ist der FET gegen Überspannung am Gate geschützt.

Quelle: Infineon App-Note