在电子设备的使用过程中，电池的正确连接至关重要，一旦电池反接，可能会对设备造成不可逆的损害。早前发布的设计实例 “Circuit provides reverse - battery protection【1】” 中介绍了一种极性保护电路，它能够将电池正确连接到负载，而不受电池在底座中方向的影响。该电路采用了 Maxim 公司提供的快速、低压、双 SPDT CMOS 模拟开关 IC MAX4636 进行设计。不过，它存在一定的局限性，其电源电压范围仅为 1.8 - 5.5V，且内部电阻略高，因此只适用于电流负荷不超过 30mA 的产品。
幸运的是，随着 MOSFET 技术取得重大进步，这些局限如今能够被克服。接下来，我们详细介绍几种利用 MOSFET 实现电池反接保护的电路。

P 沟道 MOSFET 反极性保护电路

图 1 展示了使用 P 沟道 MOSFET 对负载进行反极性电池保护的方法。通常情况下，要使 P 沟道 MOSFET 导通，需要向其栅源控制结施加合适的电压，即栅极端为负电位，源极端为正电位。图 1 中的 P 沟道 MOSFET 连接方式稍有不同，其工作原理如下：
当电源加到 A 和 B 端子（A 为正，B 为负）时，晶体管的内部 D1 处于正向偏置状态，为 Q1 提供栅源控制电压，从而使 Q1 导通。此时，MOSFET 的小电阻会充当二极管 D1 的旁路，将电流输送到负载。
当电池反向连接，即 A 为负，B 为正时，晶体管的内部二极管 D1 受到反向偏置，Q1 的栅源电压为 0，Q1 晶体管截止，负载无电流通过。
换句话说，这个电路中的 P 沟道 MOSFET Q1，其行为类似于正向阈值电压非常低的二极管（即虚拟的 “D2”）。

N 沟道 MOSFET 反极性保护电路

N 沟道 MOSFET 也可以以类似的方式用于保护负载免受反向电池的损坏，如图 2 所示。
当 A 端为正、B 端为负时，晶体管的内部二极管 D1 获得正向偏置，为 Q1 提供栅漏控制电压，使 Q1 导通。MOSFET 的小电阻会为 D1 二极管分流，将电流送到负载。
当向 A 和 B 端子反向供电（A 为负，B 为正）时，晶体管的内部二极管 D1 受到反向偏置，其栅源电压等于 0，MOSFET Q1 截止，负载没有电流。

图 1 和图 2 所示的电路可用于保护负载免受电池反接的影响，但如果电池反向安装，则无法为负载供电。

全工况供电电路

图 3 所示的电路则可以在任何电池安装情况下为负载供电。
当电池按图 3 所示方向安装时，正电位通过 P 沟道晶体管 Q2 的正向偏置内部二极管 D2 施加到其源极，使 Q2 的栅极处于电池负极的电位，从而使 Q2 导通。电池的负极通过 N 沟道晶体管 Q3 的正向偏置内部二极管 D3 连接到其源极，由于 Q3 的栅极处于电池正极的电位，Q3 也会导通。此时，Q2 和 Q3 处于放大状态，将电池的电压传送到负载，而 Q1 和 Q4 则保持断开。
当电池安装方向相反时，正电势通过 P 沟道晶体管 Q4 的正向偏置内部二极管 D4 施加到其源极，Q4 导通。Q1 的内部二极管 D1 受到正向偏置，将来自电池负极的电势施加到 N 沟道晶体管 Q1 的源极，由于 Q1 的栅极处于电池正极的电位，Q1 导通。此时，Q1 和 Q4 导通，电池被连接到负载，而 Q2 和 Q3 则处于关断状态。
值得注意的是，该设计利用了 MOSFET 的内部二极管，晶体管 Q1 - Q4 中的二极管互相连接，形成了全桥整流器。万一 MOSFET 无法工作，二极管电桥仍然可以对输入进行整流，从而为负载提供正确极性的电力。

高电压应用电路改进

图 3 所示的电路适用电压相对较低，不超过 N 沟道和 P 沟道 MOSFET 的最大允许栅源结，通常为 ±15 - 20V。对于需要更高电池电压的应用，需要对图 3 中的电路进行修改，以保护 MOSFET 的栅源结，如图 4 所示。
该电路中增加了 D5 - D8，用以保护 MOSFET 的栅源结，电阻 R1 和 R2 起到限流作用。在大多数情况下，D5 - D8 的 V_{zener}（反向击穿电压）值应该在 12 至 13V 之间，这足以打开 MOSFET，获得其最小 R_{ds - on} 值。R1 和 R2 的值（R1 = R2 = R）可以按下式进行计算：
R = (V_{batt}–R_{ds - on} ×I_{load}–V_{zener})/I_{zen}
其中，V_{batt} 是电池电压，R_{ds - on} 是 MOSFET 导通时的漏源电阻，I_{load} 是负载电流，V_{zener} 是齐纳二极管的反向击穿电压，而 I_{zen} 是齐纳二极管的工作电流。
需要注意的是，这款 Maxim 的器件在 + 3V 电源下会带来 11Ω（2×5.5Ω）的串联电阻，而在 + 5V 电源下会带来 8Ω（2×4Ω）的串联电阻。