CN109478779B - 具有有源反向电压保护的理想二极管 - Google Patents

具有有源反向电压保护的理想二极管 Download PDF

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Abstract

一种反向电流抑制器(1)，包括至少一个二极管(2)，该至少一个二极管(2)由第一可变电阻元件(3)桥接；所述反向电流抑制器(1)还包括：用以响应于已经在二极管(2)的正向方向上通过该二极管(2)的正向电流IF而将第一可变电阻元件(3)从第一较高电阻切换到第二较低电阻的装置(4)，以及用以响应于感测电路(6)检测到与二极管(2)的反向方向相对应的反向电流IR而将第一可变电阻元件(3)切换到较高电阻的装置(5)，其中感测电路(6)包括电流‑电压转换器(61‑64)，该电流‑电压转换器(61‑64)包括感测电阻器(61)并且仅针对电压降Usense的一种符号来放大感测电阻器(61)上的该电压降Usense。电源电路(100)以及具有抑制器(1)的防爆电气设备(200)。

Description

具有有源反向电压保护的理想二极管
技术领域
本发明涉及一种反向电流抑制器，其模拟理想二极管的功能，即，正向方向上的可忽略的电压降及可忽略的反向电流。
背景技术
在具有多个冗余电源的系统中，需要防止一个电源将电力沿反向方向馈送回另一电源中，因为这种反向电流可能会损坏该另一电源。抑制这种反向电流的最常用仪器是二极管。
传统二极管的主要缺点如下：即使当二极管在其应让电流通过的正向方向上操作时，二极管两端也不可避免地存在小的电压降。因此，正向电流会导致功率耗散。在高功率应用中，几百安的电流可能流过单个二极管，导致几百瓦的耗散。这需要大量的散热器。另外，因为半导体部件的劣化随温度呈指数增加，所以这种功率耗散可能对二极管的使用寿命有害。
因此，消除正向方向上的电压降的“理想二极管”电路在本领域中是众所周知的。在这种电路中，实际二极管由可变电阻元件桥接。正向电流首先流过二极管，然后将可变电阻元件(例如，场效应晶体管)从高电阻(即，几乎是开路电路)切换到可忽略的电阻。从那时起，完整的正向电流流过几乎没有电压降的可变电阻元件，而非流过二极管。这消除了功率耗散。这种电路的缺点如下：一旦可变电阻元件处于可忽略的电阻状态，就没有别的方式来防止随后发生的反向电流穿过电路。
因此，WO2010/047711 A1公开了一种改进的“理想二极管”电路，其持续监测电流的方向，并在发生反向电流的情况下将可变电阻元件切换回高电阻。这样，将消除不希望的电压降与连续保护潜在破坏性反向电流相结合。
发明内容
本发明的目的是提供一种更简单的“理想二极管”电路，其在反向电流的情况下具有可能更快的反应时间。
该目的通过根据主要权利要求的反向电流抑制器来实现。其它独立权利要求涉及反向电流抑制器的两个主要用例。在从属权利要求中对本发明的其它有利实施例进行详细描述。
发明人开发了一种反向电流抑制器。该抑制器包括：至少一个二极管，其由第一可变电阻元件桥接；以及用以响应于已经在二极管的正向方向上通过该二极管的正向电流IF而将第一可变电阻元件从第一较高电阻切换到第二较低电阻的装置。提供用以响应于感测电路检测到与二极管的反向方向相对应的反向电流IR而将第一可变电阻元件切换到较高电阻的另一装置。
根据本发明，感测电路包括电流-电压转换器，该电流-电压转换器包括感测电阻器并且仅针对电压降Usense的一种符号放大感测电阻器上的电压降Usense。例如，当通过感测电阻器的电流是正向电流IF时，可以放大电压降Usense，而当通过感测电阻器的电流是反向电流IR时，电流-电压转换器可以输出零电压。
发明人已经发现，所述放大可以用简单而廉价的模拟部件来实现，并且因此几乎是瞬时实现的。如果输出电压然后用作控制第一可变电阻元件的电阻的信号，则所述放大导致非常快的反应时间。这对于电路提供有效的保护以免装备损坏非常重要，因为许多故障导致非期望电流随时间而以指数方式逐步增大。
在本发明的特别有利的实施例中，电压降Usense首先被放大为输出电压Uout，然后输出电压Uout被转换为输出电流Iout。该转换可以可选地包括另外的放大级，以便响应于发生的反向电流IR而进一步增加输出信号Iout的摆率，并且进一步加速将第一可变电阻元件切换回高电阻的最终反应。基于通过感测电阻器的电流(即，正向电流IF或反向电流IR)的方向，到输出电流的附加转换还可以实现是否输出放大后的输出电流Iout、或者是否输出恒定或零输出电流Iout的决定。例如，输出电压Uout的符号可以取决于电流的方向，并且到输出电流Iout的转换可以被配置为取决于该符号。
具体地，当通过感测电阻器的电流不再是正向电流IF，反而变为反向电流IR时，电流-电压转换器的行为可以响应于改变符号的电压降Usense而间断性地改变。与所引用的现有技术相比较，在采取动作之前反向电流IR不必超过某个阈值，并且反向电流被第一可变电阻元件阻断。快速断开以指数方式逐步增大的故障电流对于保护装备而言是至关重要的。
输出输出电流Iout的感测电路是电流镜，即，通过感测电阻器的电流被缩放并复制到输出电流Iout。该输出电流Iout通常比预期的正向负载电流IF低很多，因此初看起来，我们讨论“放大”显得有些矛盾。这个难题的答案是正向方向上的电压降Usense正好是“理想二极管”电路首先想要进行最小化以最大限度地减少未期望功率耗散的量。为此，感测电阻器的电阻值可能非常低。它可以例如是1欧姆或更小，优选地为500毫欧姆或更小，最优选地为200毫欧姆或更小。为了提供这种低电阻值，甚至可能不需要将感测电阻器实现为单独的分立元件。例如，将正向电流IF供应给电气负载的一段线路的欧姆电阻可以用作感测电阻器。因此，本发明的基本思想之一是首先使测量信号Usense非常小以避免未期望的功率耗散，然后采用这个非常小的信号的放大以获得对出现反向电流IR的快速反应。Iout比IF小得多，以免使主功率流从其通过预期电气负载的路径转移，但在没有放大的情况下，Iout可能会更小。
在本发明的另一特别有利的实施例中，电流-电压转换器包括具有负输入和正输入的运算放大器。负输入耦合到感测电阻器的一侧，而正输入耦合到感测电阻器的另一侧。这些耦合中的一个或两个耦合可以可选地包括其它固定电阻。运算放大器将比较器和放大器的功能结合在一起，并且它是非常快的，因为其输入是高欧姆且低电容的。
在本发明的另一特别有利的实施例中，运算放大器的输出电压Uout控制第二可变电阻元件，以便将输出电压Uout转换成输出电流Iout。这是实现电压Uout到电流Iout的、取决于符号的放大的快速且有效的方式。
一方面的输出电流Iout与另一方面的正向电流IF或反向电流IR之间的比率K(其中IF或IR首先引起感测电阻器两端的电压降)可以优选地使用固定电阻器来设定，该固定电阻器设置在通过第二可变电阻元件的电流路径中。该比率K可以例如是1/100或更小，优选地为1/500或更小，最优选地为1/1000或更小。这样，即使在高功率应用中，感测电路也不会引入显着的功率耗散。
优选地，第二可变电阻元件是场效应晶体管，并且输出电压Uout施加到该场效应晶体管的栅极。当通过感测电阻器的正向电流IF反转方向以变为反向电流IR时，输出电流Iout几乎瞬间反应，导致电压降Usense改变符号。场效应晶体管本身可以具有非零切换阈值，但是因为Uout如Usense一样突然改变符号，所以当反向电流IR出现时，可以关断Iout，而无延迟。
在本发明的另一特别有利的实施例中，输出电流Iout经过分流电阻器，并且分流电阻器两端的电压降US充当用于将第一可变电阻元件切换到较高电阻的装置的控制电压。如果所述装置由电压而非电流控制，则切换时间通常更快。分流电阻器的电阻值可以用作附加自由度，以根据具体控制装置的需要来微调电压降US。
这些控制装置可以优选地包括晶体管，该晶体管控制通过分压器的电流，其中所述分压器充当用于将第一可变电阻元件切换到较低电阻的装置。在启动时，当存在小的初始正向电流IF时，电流-电压转换器可以将感测电阻器两端的小的电压降Usense放大为输出电压Uout、输出电流Iout、以及最终接通晶体管的控制电压US。例如，这可以将分压器的一端连接到地电位。初始电流IF可以流经二极管并且部分流过所述分压器和晶体管，因此可以通过将第一可变电阻元件切换到可忽略的电阻的分压器来生成电压。如果关断晶体管，则分压器两端没有电流，因此，分压器不会产生任何电压。
关于这种布置，重点是放大感测电阻器两端的电压降Usense，因为初始电压降Usense非常小。电流-电压转换器(电流镜)中的放大确保即使这个小的初始电压降也可以被检测到并转换为最终信号，该最终信号将第一可变电阻元件切换到其可忽略的电阻状态。同时，确保当后来正向电流IF增加许多倍时，维持该切换状态。因此，所述放大能够将电压降Usense的非常大的动态范围转换为第一可变电阻元件的可忽略的电阻状态，同时当Usense改变符号时将该可变电阻元件立即切换回高电阻(即，几乎是开路电路)。电流-电压转换器被配置为仅当通过感测电阻器的电流是正向方向上的正向电流IF时才放大电压降Usense。
第一可变电阻元件尤其可以是场效应晶体管，诸如功率MOSFET。这种晶体管可以切换高负载电流并且已经包含体二极管，该体二极管可以充当由场效应晶体管桥接的二极管。
反向电流抑制器的主要用例是电源电路，其中第一电源和第二电源将功率馈送到母线以为一个或多个电气负载供电。两个电源借助于由本发明提供的电流抑制器而在母线上彼此分离。
例如，第一电源可以是开关电源，而第二电源可以是备用电池。在正常操作期间，开关电源可以提供略高于备用电池的电压的电压，使得备用电池持续地保持涓流充电。当开关电源失去市电功率时，它将不再提供电压，因此如果“理想二极管”仍然处于其可忽略的正向电阻状态，则反向电流IR可以从备用电池流入开关电源中。备用电池是特别大的高电流发生器，并且因为用于高功率应用的开关电源的内部电阻较低，所以备用电池可能通过开关电源而几乎被短路。如果没有中断反向电流IR，则开关电源中的电子器件可能会损坏。
尤其是在类似于其中反向电流IR可能非常快速地上升到高水平的用例中，重点是尽快中断该反向电流IR。否则，电流IR可能很快超过最大电流，其可以通过将第一可变电阻元件切换到其高电阻状态而被切断。
在本发明的特别有利的实施例中，电源电路进一步包括电压调节器，其用于为电流-电压转换器中的放大供电。电压调节器由第一电源供电。这样，放大被保护以防止来自第一电源的电源电压的变化，并且只要第一电源可操作就工作。如果第一电源发生故障，则放大会失去其电源电压，并且不再输出电流Iout。这将导致分流电阻器两端的电压降也降至零，因此第一可变电阻元件将立即切换到高电阻。
本发明的第二主要用例是具有内部电路的电气设备，该电气设备要用于具有潜在易爆气体环境的区域。为了避免点燃这种气体环境，基本要求是设备的内部电路中任何位置的温度必须保持低于某个阈值。如果设备具有用于连接到外部电压或电流的互连端口，则这通常很难保证，因为该设备受那些外部电压和电流的支配。根据本发明，所提供的反向电流抑制器被接线到内部电路与互连端口之间的电流路径中。
这样，当反向电流IR开始沿不是计划好的方向流动时，在内部电路内部的任何点可能加热到危险温度之前，该电流IR可能立即被所述抑制器中断。在这方面，反向电流IR比正向电流IF更危险，因为它们并非是计划中的。反向电流IR所跟随的非计划路径的电阻可能特别低，并且如果内部电路的部件被反向电流毁坏，则这通常牵涉到热破坏。
附图说明
在下文中，使用附图对本发明进行解释和说明，而不旨在限制本发明的范围。
附图示出了：
图1：根据本发明的实施例的具有两个电源101、102和反向电流抑制器1的电源电路100。
图2：电路100对施加过电压的反应。
图3：作为第二主要用例的用于在潜在易爆气体环境210中的用途的设备200。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施例的示例性电源电路100。电气负载104由连接在一起并借助于母线103连接到负载104的两个冗余电源101和102供电。第一电源101是开关电源并且包括供应电压US1的实际电压源101a、值为RS1的内部电阻101b和在电源101过载时断开该电源101的熔丝101c。第二电源102是另一开关电源。它包括供应电压US2的实际电压源102a、以及值为RS2的内部电阻102b。施加到负载104的所得电压被标记为Uout。
在正常操作中，负载104意图借助于正向电流IF由第一电源101供电。如果第一电源101发生故障，则假定第二电源102接管并借助于备用电流IB为负载104供电。为了防止该备用电流IB作为反向电流IR流回到第一电源101中，提供了反向电流抑制器1。
在反向电流抑制器1的核心处，存在二极管2，其由功率MOSFET3的漏极-源极路径桥接。当电路100最初启动时，MOSFET 3非导通，因此正向电流IF流经二极管2。该正向电流IF的一部分经由分压器流到地，该分压器包括值为R3和R2的两个电阻器41和42。该分压器41、42产生电压U3，电压U3与功率MOSFET 3的源极端子S处的电压不同。电压U3被供应给功率MOSFET 3的栅极端子G。当栅极G和源极S之间的电压差超过某个阈值时，功率MOSFET 3变为导通。从那时起，正向电流IF将流经MOSFET 3，而非流过二极管2。分压器41、42因此提供用于将功率MOSFET 3切换到其导通状态的装置4。
为此，晶体管51的集电极C和发射极E之间的路径需要导通。它取决于晶体管51的基极B和发射极E之间的电流，并因此取决于基极B处的电压US，无论集电极C和发射极E之间的路径是否导通。如果是这种情况并且稍后取走US，则晶体管51的集电极C和发射极E之间的连接将再次不导通。分压器41、42中间的U3将爬回到功率MOSFET 3的源极端子处的电压，因此栅极-源极电压将立即下降到保持功率MOSFET 3导通所需的电压以下。结果，MOSFET 3的漏极-源极路径将再次变为开路。
电压US由感测电路6控制。在该感测电路6的核心处，值为Rsense的感测电阻器61将母线103上的电流IF、IR转换为电压降Usense＝U2-U1。如当前将详细描述的，如果Usense的符号为正，则感测电路6放大电压降Usense；以及如果Usense的符号为负，则感测电路6输出零电压和零电流。
感测电阻器61的第一(左手)侧61a经由电阻器64连接到运算放大器62的负端子62a。感测电阻器61的第二(右手)侧61b连接到运算放大器62的正端子62b。Usense被线性放大并馈送到MOSFET 63的栅极63a，其用于产生输出电流Iout：如果Usense为正，则MOSFET 63将变为导通并实现输出电流Iout的流动。如果Usense为负，则MOSFET 63将保持不导通，因为其源极端子S通过电阻器64固定到母线103的电位。
输出电流Iout的比率K由电阻器64(Rratio)和61(Rsense)的值来确定。通常，K小于1，即，负载电流要流过感测电阻器61，而只有很小的电流流过感测电路6。在图1所示的示例中，Rsense大约为100毫欧姆。
输出电流Iout通过值为Rshunt的分流电阻器65传递到地。在分流电阻器65两端产生的电压降是传递到晶体管51的基极的电压US。如果US足以打开晶体管51，并且分压器41、42产生与功率MOSFET 3的源极电压充分不同的电压U3，则使功率MOSFET 3导通。只要功率MOSFET 3不导通，正向电流IF就可以通过二极管2，而反向电流IR被二极管2阻断。
通过调谐感测电路6中的放大因子和/或分压器电阻器41、42的值，可以调整使得晶体管51和功率MOSFET 3导通的电压降Usense的临界点。值大约为几伏的US足以使晶体管51导通，并因此使功率MOSFET 3导通。感测电路6可以将最小电压降Usense乘以大约1000倍，以达到US，因此大约几毫伏的电压降Usense就足够了。
用于运算放大器62的电源电压VCC由电压调节器105提供，该电压调节器105由第一电源101供电。
图2示出了图1的电路如何对在第二电源102处引起过电压的故障做出反应。在图2中检查的场景是在第一电源101接通以供应24V之后不久，在大约20ms时，故障电源102接通并供应35V。图(f)的时间标度对所有图(a)至(f)都有效。
图(a)示出了施加到负载104的所得电压Uload。Uload的增加看起来不与大约20ms时的过电压的开始相关。相反，与示出了施加到功率MOSFET 3的栅极G的电压U3的图(e)的比较表明，Uload的增加与切断通过功率MOSFET 3的导通漏极-源极路径相关。
图(b)示出了通过电阻值为Rsense的感测电阻器61的电流I(Rsense)。过电压在大约20ms时的开始立即减小了正向电流IF。大约当U3开始爬升时，电流几乎达到零(见图(e))，并且切断了反向电流IR的导通路径。
图(c)示出了感测电路6如何对过电压的开始做出反应。感测电路6被偏置，使得输出电流Iout在电流I(Rsense)改变符号之前不久就已开始跌落至零。因此，分流电阻器65两端的电压降US也跌落至零，而没有明显时滞(图(d))。
基于晶体管51的电压US的损失导致晶体管51的集电极-发射极路径变为不导通。因此，U3开始上升到Uload的电平，即，35V。这使得功率MOSFET 3的漏极-源极路径变为不导通。因此，反向电流IR既不通过二极管2也不通过功率MOSFET 3，因此它有效地从反向电流抑制器1被设计为用于保护的第一电源101切断。
图(f)示出了第一电源101内部的所得电压US1。当第一电源101接通时，电压从零爬升到标称24V。由第二电源102施加的过电压不会使电压US1显着增加。因此，有效地保护第一电源101的内部电路免受过电压的影响。
图3图示了第二主要用例。电气设备200被设计为与外部电压UO和/或外部电流IO交互，以执行任何主要功能，例如，测量或施加功率。主要功能由内部电路201执行，并且设备200借助于互连端口202连接到外部电压UO和/或外部电流IO。
设备200被设计为用于潜在易爆气体环境210，其由十字形表示。因为设备200的壳体203没有气密密封，所以壳体的内部与潜在易爆气体环境210流体连通。如果局部温度超过内部电路201中任意位置的气体环境210的点火温度，则爆炸可以在壳体203内部开始。设备200可以在用户的手中爆炸，然后爆炸可以扩散到气体环境210的其余部分。为了使电路201的温度在任何位置和任何时候都保持在点火温度以下，本发明提供的反向电流抑制器被接线到内部电路201和互连端口202之间的电流路径中。这背后的基本原理是，虽然设备200本身可以被设计为仅包含低电流能量源(诸如电池204)，并且可以提前验证电池204的最大短路电流将无法提高电路201的温度高于点火温度，但是这种验证对于可能来自功率高得多的能量源的外部电压UO和外部电流IO是不可能的。反向电流抑制器弥补了保护中的这一缺憾。
附图标记列表
1 反向电流抑制器
2 二极管
3 第一可变电阻元件
4 用于将第一可变电阻元件切换到低电阻的装置
5 用于将第一可变电阻元件切换到高电阻的装置
41，42 用于分压器的电阻器，其形成装置4的一部分
51 晶体管，其形成装置5的一部分
6 感测电路
61 感测电阻器
61a，61b 感测电阻器61的侧面
62 运算放大器
62a 运算放大器62的负输入
62b 运算放大器62的正输入
63 第二可变电阻元件，其将Uout转换为Iout
63a 第二可变电阻元件63的栅极
64 通过可变电阻元件63的电流路径中的固定电阻器
65 分流电阻器，其将Iout转换为US
100 电源电路
101 第一电源
101a 第一电源中的电压源
101b 第一电源中的内部电阻
101c 第一电源中的熔丝
102 第二电源
102a 第二电源中的电压源
102b 第二电源的内部电阻
103 电气母线
104 电气负载
105 用于放大器62的电压调节器
200 电气设备
201 设备200中的内部电路
202 设备200的互连端口
203 设备200的壳体
204 设备200中的电池
210 易爆气体环境
IB 备用电流
IF 正向电流
IR 反向电流
IO 与设备200交互的外部电流
I(Rsense) 感测电阻器61两端的电流
Iout 从Uout转换的输出电流
K Iout与IF或IR之间的比率
U1 感测电阻器61的侧面61a上的电压
U2 感测电阻器61的侧面61b上的电压
U3 分压器41、42中间的电压
Uload 施加到负载104的所得电压
Usense 感测电阻器61两端的电压降
Uout 从Usense放大的电压
UO 与设备200交互的外部电压
US 分流电阻器65两端的电压降
US1 电压源101a的电压
US2 电压源102a的电压
VCC 用于放大器62的电源电压

Claims (16)

1.一种反向电流抑制器(1)，包括至少一个二极管(2)，所述至少一个二极管(2)由第一可变电阻元件(3)桥接；所述反向电流抑制器(1)还包括：用以响应于已经在所述二极管(2)的正向方向上通过所述二极管(2)的正向电流IF而将所述第一可变电阻元件(3)从第一较高电阻切换到第二较低电阻的装置(4)，以及用以响应于感测电路(6)检测到与所述二极管(2)的反向方向相对应的反向电流IR而将所述第一可变电阻元件(3)切换到较高电阻的装置(5)，其中所述感测电路(6)包括电流-电压转换器(61-64)，所述电流-电压转换器(61-64)包括感测电阻器(61)，并且仅针对电压降Usense的一种符号来放大所述感测电阻器(61)上的所述电压降Usense，其中如果Usense的所述符号为正，则所述感测电路(6)放大所述电压降Usense，并且如果Usense的所述符号为负，则所述感测电路(6)输出零电压和零电流，并且
其中所述电压降Usense首先被放大为输出电压Uout，并且所述输出电压Uout随后被转换为输出电流Iout，其中所述电流-电压转换器(61-64)包括具有负输入(62a)和正输入(62b)的运算放大器(62)，其中所述负输入(62a)耦合到所述感测电阻器(61)的一侧(61a)，并且所述正输入(62b)耦合到所述感测电阻器(61)的另一侧(61b)，并且所述运算放大器(62)的所述输出电压Uout控制第二可变电阻元件(63)，以便将所述输出电压Uout转换为输出电流Iout。
2.根据权利要求1所述的反向电流抑制器(1)，
其特征在于，
固定电阻器(64)设置在通过所述第二可变电阻元件(63)的电流路径中，以设定一方面的所述输出电流Iout与另一方面的所述正向电流IF或反向电流IR之间的比率K。
3.根据权利要求2所述的反向电流抑制器(1)，
其特征在于，
所述比率K为1/100或更小。
4.根据权利要求3所述的反向电流抑制器(1)，
其特征在于，所述比率K为1/500或更小。
5.根据权利要求4所述的反向电流抑制器(1)，
其特征在于，所述比率K为1/1000或更小。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的反向电流抑制器(1)，
其特征在于，
所述第二可变电阻元件(63)是场效应晶体管，并且所述输出电压Uout被施加到所述场效应晶体管的栅极(63a)。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的反向电流抑制器(1)，
其特征在于，
所述输出电流Iout经过分流电阻器(65)，并且所述分流电阻器(65)两端的电压降US充当用于将所述第一可变电阻元件(3)切换到较高电阻的所述装置(5)的控制电压。
8.根据权利要求7所述的反向电流抑制器(1)，
其特征在于，
所述装置(5)包括晶体管(51)，所述晶体管(51)控制通过分压器(41，42)的电流，其中所述分压器(41，42)充当用以将所述第一可变电阻元件(3)切换到所述较低电阻的装置(4)。
9.根据权利要求1至5和8中任一项所述的反向电流抑制器(1)，
其特征在于，
所述电流-电压转换器(62，63，64)被配置为仅在通过所述感测电阻器(61)的电流处于所述正向方向时才放大所述电压降Usense。
10.根据权利要求1至5和8中任一项所述的反向电流抑制器(1)，
其特征在于，
所述感测电阻器(61)的电阻值为1欧姆或更小。
11.根据权利要求10所述的反向电流抑制器(1)，
其特征在于，
所述感测电阻器(61)的电阻值为500毫欧姆或更小。
12.根据权利要求11所述的反向电流抑制器(1)，
其特征在于，
所述感测电阻器(61)的电阻值为200毫欧姆或更小。
13.根据权利要求10所述的反向电流抑制器(1)，
其特征在于，
向电气负载供应所述正向电流IF的一段线路的欧姆电阻充当所述感测电阻器(61)。
14.一种电源电路(100)，包括第一电源(101)和第二电源(102)，所述第一电源(101)和所述第二电源(102)供应功率到母线(103)中，以为一个或多个电气负载(104)供电，
其特征在于，
所述第一电源(101)和所述第二电源(102)借助于根据权利要求1至13中任一项所述的反向电流抑制器(1)而在所述母线(103)上彼此分离。
15.根据权利要求14所述的电源电路(100)，
进一步包括：
电压调节器(105)，所述电压调节器(105)用于为所述电流-电压转换器(61-64)中的所述放大供电，其中所述电压调节器(105)由所述第一电源(101)供电。
16.一种用于在具有潜在易爆气体环境的区域中的用途的电气设备(200)，其中所述设备(200)包括内部电路(201)和至少一个互连端口(202)，所述至少一个互连端口(202)用于连接到外部电压UO和/或电流IO，
其特征在于，
根据权利要求1至13中任一项所述的反向电流抑制器(1)被接线到所述内部电路(201)与所述互连端口(202)之间的电流路径中。
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