低成本低功耗供電反接保護電路及其保護方法技術

本發(fā)明專利技術公開一種低成本低功耗供電反接保護電路，包括直流電源及連接直流電源的后級電路，所述直流電源及后級電路之間連接有單向控制電路，所述單向控制電路包括控制電路單向導通的場效應管。本發(fā)明專利技術利用場效應管極低導通電阻的特點實現(xiàn)了低功耗，并通過一個場效應管及分壓控制電路即可實現(xiàn)電源電路防反接保護。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及電路
，特別是一種反接保護電路。
技術介紹
在使用普通直流供電電子設備過程中由于人為誤操作，設備的輸入電壓正負極性可能會被反向連接。而大部分電子器件對反向電壓的承受能力有限，在施加反向電壓后會被燒毀，從而導致設備損壞。因此電子設備中通常在電源輸入端串聯(lián)一個單向導通的二極管進行反接保護。當設備輸入電壓正向連接時串聯(lián)的二極管處于正向導通狀態(tài)，輸入電壓能正常施加到后級電路，后級電路處于正常工作狀態(tài)；當設備輸入電壓反向連接時串聯(lián)的二極管處于反向截止狀態(tài)，輸入電壓不能施加到后級電路，后級電路處于保護狀態(tài)。普通二極管存在一個顯著的正向導通壓降大約為0. 5V、. 7V，因此該二極管上存在一定的靜態(tài)功耗，并且這部分能量轉換成熱能而損失。同時隨著設備工作電流的增大，該二極管的靜態(tài)功耗隨之相應增大，對于要求低功耗的設備是一種較大的浪費。因此，需要一種新的技術方案以解決上述問題。
技術實現(xiàn)思路
針對上述現(xiàn)有技術所存在的問題和不足，本專利技術的目的是提供一種提供單向導通且。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術低成本低功耗供電反接保護電路可采用如下技術方案—種低成本低功耗供電反接保護電路，包括直流電源及連接直流電源的后級電路，所述直流電源及后級電路之間連接有單向控制電路，所述單向控制電路包括控制電路單向導通的場效應管。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術低成本低功耗供電反接保護電路的保護方法可采用如下技術方案一種低成本低功耗供電反接保護電路的保護方法，包括直流電源及連接直流電源的后級電路，其特征在于所述直流電源及后級電路之間連接有單向控制電路，所述單向控制電路包括控制電路單向導通的場效應管及分壓偏置電路；當直流電源輸入為正接時，場效應管寄生的二極管首先導通，并將輸入的電源送至后級電路，分壓偏置電路將輸出電壓進行分壓得到滿足場效應管閾值電壓，此時場效應管導通；當直流電源輸入為反接時，場效應管寄生的二極管反向截止；分壓偏置電路無分壓輸出，場效應管閾值電壓不滿足，場效應管不導通本專利技術與現(xiàn)有技術相比利用場效應管極低導通電阻的特點實現(xiàn)了低功耗，并通過一個場效應管及分壓控制電路即可實現(xiàn)電源電路防反接保護，成本極低，能夠實現(xiàn)本專利技術低成本低功耗的優(yōu)點。附圖說明圖1為現(xiàn)有技術的供電反接保護電路的結構示意圖。圖2為本專利技術低成本低功耗供電反接保護電路的結構示意圖。圖3為本專利技術低成本低功耗供電反接保護電路的第一種具體實施方式的結構示意圖。圖4為本專利技術低成本低功耗供電反接保護電路的第二種具體實施方式的結構示意圖。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式，進一步闡明本專利技術，應理解下述具體實施方式僅用于說明本專利技術而不用于限制本專利技術的范圍，在閱讀了本專利技術之后，本領域技術人員對本專利技術的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。請參閱圖2所示，本專利技術公開一種低成本低功耗供電反接保護電路，包括直流電源及連接直流電源的后級電路，所述直流電源及后級電路之間連接有單向控制電路，所述單向控制電路包括控制電路單向導通的場效應管及分壓偏置電路。本專利技術利用場效應管器件的開關特性和低導通電阻的優(yōu)點，通過自動檢測輸入電壓的極性來控制場效應管的導通和關閉，從而控制電路的單向導通。當電源正向連接時場效應管導通，后級電路可以正常供電；當電源反向連接時場效應管截止，后級電路供電被切斷，有效防止了電源反接損壞后級電路請結合圖3所示，為圖2所示本專利技術低成本低功耗供電反接保護電路的第一種實施方式，在該實施方式中，所述場效應管為P溝道場效應管，所述P溝道場效應管及后級電路之間設有構成分壓偏置電路的兩個電阻R1、R2。兩個電阻R1、R2的阻值可根據(jù)實際選用的場效應管Dl的閾值電壓VGS來選擇。當直流電源輸入極性為正向連接時，場效應管Dl寄生的二極管首先導通，并將輸入的電源送至后級電路。兩個電阻Rl、R2將輸出電壓進行分壓得到滿足場效應管閾值電壓，此時場效應管Dl導通，漏極D和源級之間電阻為場效應管的導通內阻。場效應管Dl導通后，Dl上的寄生二極管被旁路，電流通過場效應管流過。由于場效應管導通電阻與閾值電壓成反比，通過分壓電阻設置較高的閾值電壓，可以顯著降低場效應管的導通電阻，從而降低單向導通電路的功耗。當直流電源輸入極性為反向連接時，場效應管Dl寄生的二極管反向截止。兩個電阻R1、R2無分壓輸出，不滿足場效應管閾值電壓，場效應管也不導通。因此在電源電壓極性反向連接時，該電路可以有效保護后級電路。請結合圖4所示，為圖2所示本專利技術低成本低功耗供電反接保護電路的第二種實施方式，在該實施方式中，所述場效應管為N溝道場效應管，所述N溝道場效應管及后級電路之間設有構成分壓偏置電路的兩個電阻R1、R2。兩個電阻R1、R2阻值可根據(jù)實際選用的場效應管Dl的閾值電壓VGS來選擇。當直流電源輸入極性為正向連接時，場效應管Dl寄生的二極管首先導通，并將輸入的電源送至后級電路。兩個電阻Rl、R2將輸出電壓進行分壓得到滿足場效應管閾值電壓，此時場效應管Dl導通，漏極D和源級之間電阻為場效應管的導通內阻。場效應管Dl導通后，Dl上的寄生二極管被旁路，電流通過場效應管流過。同樣可以通過分壓電阻設置較高的閾值電壓，以降低場效應管的導通電阻，從而降低功耗。當直流電源輸入極性為反向連接時，場效應管Dl寄生的二極管反向截止。兩個電阻R1、R2無分壓輸出，不滿足場效應管閾值電壓，場效應管也不導通，以保護后級電路。本專利技術利用場效應管極低導通電阻的特點實現(xiàn)了低功耗；利用兩個電阻和一個場效應管即可實現(xiàn)電源電路防反接保護，成本極低；突破場效應管傳統(tǒng)源級輸入和漏極輸出典型連接方式，使用漏極輸入和源級輸出的連接方式。同時利用場效應管內部寄生二極管，實現(xiàn)了場效應管的偏置電路自舉功能。本專利技術在具體實施時，以工作電流IA的設備來說，普通二極管上的功耗為0. 5ff0. 7W。通過采用0M60N06SA場效應管可以實現(xiàn)0. 025歐姆的導通電阻，場效應管上的功耗為0.025W。隨著工作電流的增大，場效應管功耗較傳統(tǒng)二極管有顯著降低。比現(xiàn)有技術具備更大的電流輸出能力。場效應管比同等尺寸的二極管具有更大的電流驅動能力。以0M60N06SA和IN5821為例，0M60N06SA的驅動電流可以高達60A，而IN5821的電流驅動能力為3A。比現(xiàn)有技術具有更大的反向承受能力。0M60N06SA的反向電壓可達60V，而IN5821的反向電壓為30V。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種低成本低功耗供電反接保護電路，包括直流電源及連接直流電源的后級電路，其特征在于：所述直流電源及后級電路之間連接有單向控制電路，所述單向控制電路包括控制電路單向導通的場效應管及分壓偏置電路。

【技術特征摘要】
1.一種低成本低功耗供電反接保護電路，包括直流電源及連接直流電源的后級電路，其特征在于所述直流電源及后級電路之間連接有單向控制電路，所述單向控制電路包括控制電路單向導通的場效應管及分壓偏置電路。2.如權利要求1所述的低成本低功耗供電反接保護電路，其特征在于所述場效應管為P溝道場效應管，所述P溝道場效應管及后級電路之間設有構成分壓偏置電路的兩個電阻。3.如權利要求1所述的低成本低功耗供電反接保護電路，其特征在于所述場效應管為N溝道場效應管，所述N溝道場效應管及后級電路之間設有構成分壓偏置電路的...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：姜黎，
申請(專利權)人：南京萊斯信息技術股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：