CN113471938A - 一种悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路，包括供电电路、MOS场效应管和逻辑电路，大功率电源输出端连接有负载母线和负载地线，供电电路输入端桥接于负载母线与负载地线之间，供电电路输出端与逻辑电路电源端正极连接，逻辑电路电源端负极接入负载母线，MOS场效应管串联接入负载母线中并且其源极与供电电路输入端接近，逻辑电路输入端并联于MOS场效应管漏极，逻辑电路输出端并联于MOS场效应管源极，MOS场效应管栅极与逻辑电路控制端连接。采用本发明的技术方案，反灌电压直接进入逻辑电路正向输入端进行比较，提高了识别和比较精度，避免MOS场效应管在导通与关断之间不停切换，提高了防倒灌电路可靠性，并降低了线路功耗。
Description
技术领域
本发明属于电源电路技术领域，尤其涉及一种悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路。
背景技术
随着科技的发展，越来越多的电子设备进入人们的生活，目前，很多电子设备通常采用多路电源供电，从而方便用户对电子设备的使用。然而，当使用多路电源对电子设备进行供电时，由于各路电源的电势不同，电势高的电源和电势低的电源之间会出现电流倒灌的情况，从而造成电子设备的损坏。现有技术中，一般利用二极管或MOS场效应管的特性对多路电源构成的电源系统进行分割，以阻止电路中出现电流倒灌的情况，但是当二极管或MOS场效应管处于正向导通状态时，由于正向导通压降的存在，会造成一定的能量功耗，在低功耗产品中，当有电流尖峰，比如马达启动电流，通讯模块发射电流，此时在二极管或MOS场效应管两端会产生比较大的功耗。一般情况下，对于中小功率电子设备的防倒灌电路多采用二极管，而大功率电子设备的防倒灌电路多采用MOS场效应管，对电源模块输出电压和负载端电压进行实时监测比较，当输出电压高于输入电压时关断MOS场效应管，当输出电压低于输入电压时开通MOS场效应管，实现防倒灌功能。现有的大功率电子设备防倒灌电路中的MOS场效应管一般通过对MOS场效应管前后级电压进行比较后实现对其进行自动关断或导通的控制，即当MOS场效应管后级电压高于MOS场效应管前级电压时关断MOS场效应管，实现防倒灌功能，例如，公开号为：“CN204046162U”的传利文献，公开了一种大功率电源的防倒灌电路，所述防倒灌电路包括功率MOS管1、功率MOS管2、控制电路、时序控制电路、欠压过压锁定电路和RC延时电路，其中，功率MOS管1和功率MOS管2的源极“背靠背”对接，时序控制电路、欠压过压锁定电路均连接至控制电路的控制芯片，控制芯片的输出端连接两个功率MOS管的源极节点，RC延时电路分别连接两个功率MOS管。然而，该专利文献记载的技术方案，电路结构复杂，并且在空载或轻载时MOS场效应管前后两端电压差很小，仅仅为毫伏级别，该电压经过分压后更小，低于比较器输入失调电压，造成输出电平不停翻转，防倒灌MOS场效应管在导通与关断的状态之间不停切换，影响防倒灌电路的运行可靠性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供一种悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路，包括供电电路、MOS场效应管和逻辑电路，所述基于悬浮式逻辑控制的防倒灌电路用于防止大功率电源输出端倒灌，所述大功率电源输出端连接有负载母线和负载地线，所述供电电路输入端桥接于所述负载母线与负载地线之间，所述供电电路输出端与所述逻辑电路电源端正极连接，所述逻辑电路电源端负极接入负载母线，所述MOS场效应管串联接入所述负载母线中并且其源极与所述供电电路输入端接近，所述逻辑电路输入端并联于所述MOS场效应管漏极，所述逻辑电路输出端并联于所述MOS场效应管源极，所述MOS场效应管栅极与所述逻辑电路控制端连接。
所述供电电路包括隔离式反激变换器，隔离式反激变换器输出端正极与所述逻辑电路电源端正极连接，隔离式反激变换器输入端输出端负极与隔离式反激变换器输入端负极并联接入所述负载母线，隔离式反激变换器输入端正极接入所述负载地线。
所述逻辑电路包括比较器U2和三极管Q2，比较器U2正相输入端作为所述逻辑电路输入端接入所述负载母线，比较器U2输出端依次串联电阻R4、电阻R5后再与所述三极管Q2发射极、比较器U2电源端负极并联后作为所述逻辑电路输出端，所述三极管Q2基极接入电阻R4与电阻R5之间，比较器U2电源端正极与电阻R3串联后再与三极管Q2集电极并联后再与电阻R2串联后作为所述逻辑电路控制端与所述MOS场效应管栅极连接，比较器U2电源端正极还作为所述逻辑电路电源正极与所述供电电路输出端连接，比较器U2电源端正极还与电容C3串联后作为所述逻辑电路电源负极接入负载母线。
所述逻辑电路输入端与负载母线之间还串联有滤波电容C5。
所述比较器U2反相输入端与比较器U2输出端之间还桥接有滤波电容C6。
所述电容C3两端还并联连接有电容C4。
所述三极管Q2发射极与三极管Q2集电极之间还桥接有稳压电容C1和稳压电容C2。
所述逻辑电路输出端与逻辑电路控制端之间还桥接有栅源电阻R1。
所述三极管Q2为NPN型三极管。
所述MOS场效应管是绝缘栅增强型N沟道MOS场效应管。
本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，逻辑电路对MOS场效应管前后级端电压进行比较，当MOS场效应管后级电压高于其前级电压时，比较器输出为正，使三极管导通，将供电电路输出端拉低至低电平，MOS场效应管驱动信号为低电平，MOS场效应管关断，实现防倒灌功能；当MOS场效应管后级电压低于电源输出端电压时，比较器输出负，使三极管截止，将供电电路输出端拉高至高电平，相应的MOS场效应管驱动信号为高电平，MOS场效应管导通，实现对负载正常供电，本发明通过将整个逻辑电路悬浮式地接入负载母线中，相比现有技术，反灌电压或反灌电流直接进入逻辑电路正向输入端进行比较，大大提高了逻辑电路对MOS场效应管前后级电压进行识别和比较的精度，提高了防反灌电路动作精度，能够避免MOS场效应管在导通与关断的状态之间不停切换，提高了防倒灌电路的运行可靠性，另外，通过采用隔离式反激变换器将正输入端和负输出端供电构成三端口供电网络，在系统输出端取电，可以进一步降低线路功耗。
附图说明
图1是本发明的电路连接示意图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。在原理不变的情况下，本领域其他技术人员对本电路器件参数及型号的改变所形成的所有电路以及所有集成电路，均属于本发明的保护范围。
本发明提供一种悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路，如图1所示，包括供电电路、MOS场效应管和逻辑电路，基于悬浮式逻辑控制的防倒灌电路用于防止大功率电源输出端倒灌，大功率电源输出端连接有负载母线和负载地线，供电电路输入端桥接于负载母线与负载地线之间，供电电路输出端与逻辑电路电源端正极连接，逻辑电路电源端负极接入负载母线，MOS场效应管串联接入负载母线中并且其源极与供电电路输入端接近，逻辑电路输入端并联于MOS场效应管漏极，逻辑电路输出端并联于MOS场效应管源极，MOS场效应管栅极与逻辑电路控制端连接。
进一步地，供电电路包括隔离式反激变换器，隔离式反激变换器输出端正极与逻辑电路电源端正极连接，隔离式反激变换器输入端输出端负极与隔离式反激变换器输入端负极并联接入负载母线，隔离式反激变换器输入端正极接入负载地线。在防倒灌电路中，通过防倒灌MOS场效应管串联在系统输出母线上，当输出端电压高于系统自身输出电压时，关断MOS场效应管从而达到保护系统功能，MOS场效应管在导通时候存在导通电阻，因此导通电阻阻值大小将直接影响系统效率，若MOS场效应管上功耗过大则转换的热量大，也将大大降低系统可靠性，因为防倒灌MOS仅在存在反灌电压时关断，没有反灌电压时导通，而不是随时处于高频开关状态，而本发明采用供电电路直接驱动MOS场效应管，驱动电流大，可以根据实际电路需求同时并联多个MOS场效应管来降低功耗及发热。实现系统低功耗、低发热和高可靠特性。
另外，逻辑电路包括比较器U2和三极管Q2，比较器U2正相输入端作为逻辑电路输入端接入负载母线，比较器U2输出端依次串联电阻R4、电阻R5后再与三极管Q2发射极、比较器U2电源端负极并联后作为逻辑电路输出端，三极管Q2基极接入电阻R4与电阻R5之间，比较器U2电源端正极与电阻R3串联后再与三极管Q2集电极并联后再与电阻R2串联后作为逻辑电路控制端与MOS场效应管栅极连接，比较器U2电源端正极还作为逻辑电路电源正极与供电电路输出端连接，比较器U2电源端正极还与电容C3串联后作为逻辑电路电源负极接入负载母线。采用本发明的技术方案，直接将整个逻辑电路地悬浮在负载母线上，反灌电压直接进入逻辑判断电路正向输入端，大大提高了防反灌电路动作精度
进一步地，逻辑电路输入端与负载母线之间还串联有滤波电容C5。比较器U2反相输入端与比较器U2输出端之间还桥接有滤波电容C6。电容C3两端还并联连接有电容C4。电容C3、电容C4主要用作稳压作用。三极管Q2发射极与三极管Q2集电极之间还桥接有稳压电容C1和稳压电容C2。
此外，逻辑电路输出端与逻辑电路控制端之间还桥接有栅源电阻R1。优选三极管Q2为NPN型三极管。MOS场效应管是绝缘栅增强型N沟道MOS场效应管。
采用本发明的技术方案，逻辑电路对MOS场效应管前后级端电压进行比较，当MOS场效应管后级电压高于其前级电压时，比较器输出为正，使三极管导通，将供电电路输出端拉低至低电平，MOS场效应管驱动信号为低电平，MOS场效应管关断，实现防倒灌功能；当MOS场效应管后级电压低于电源输出端电压时，比较器输出负，使三极管截止，将供电电路输出端拉高至高电平，相应的MOS场效应管驱动信号为高电平，MOS场效应管导通，实现对负载正常供电，本发明通过将整个逻辑电路悬浮式地接入负载母线中，相比现有技术，反灌电压或反灌电流直接进入逻辑电路正向输入端进行比较，大大提高了逻辑电路对MOS场效应管前后级电压进行识别和比较的精度，提高了防反灌电路动作精度，能够避免MOS场效应管在导通与关断的状态之间不停切换，提高了防倒灌电路的运行可靠性，另外，通过采用隔离式反激变换器将正输入端和负输出端供电构成三端口供电网络，在系统输出端取电，可以进一步降低线路功耗。
Claims (10)
1.一种悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路，其特征在于：包括供电电路、MOS场效应管和逻辑电路，所述基于悬浮式逻辑控制的防倒灌电路用于防止大功率电源输出端倒灌，所述大功率电源输出端连接有负载母线和负载地线，所述供电电路输入端桥接于所述负载母线与负载地线之间，所述供电电路输出端与所述逻辑电路电源端正极连接，所述逻辑电路电源端负极接入负载母线，所述MOS场效应管串联接入所述负载母线中并且其源极与所述供电电路输入端接近，所述逻辑电路输入端并联于所述MOS场效应管漏极，所述逻辑电路输出端并联于所述MOS场效应管源极，所述MOS场效应管栅极与所述逻辑电路控制端连接。
2.如权利要求1所述的悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路，其特征在于：所述供电电路包括隔离式反激变换器，隔离式反激变换器输出端正极与所述逻辑电路电源端正极连接，隔离式反激变换器输入端输出端负极与隔离式反激变换器输入端负极并联接入所述负载母线，隔离式反激变换器输入端正极接入所述负载地线。
3.如权利要求1所述的悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路，其特征在于：所述逻辑电路包括比较器U2和三极管Q2，比较器U2正相输入端作为所述逻辑电路输入端接入所述负载母线，比较器U2输出端依次串联电阻R4、电阻R5后再与所述三极管Q2发射极、比较器U2电源端负极并联后作为所述逻辑电路输出端，所述三极管Q2基极接入电阻R4与电阻R5之间，比较器U2电源端正极与电阻R3串联后再与三极管Q2集电极并联后再与电阻R2串联后作为所述逻辑电路控制端与所述MOS场效应管栅极连接，比较器U2电源端正极还作为所述逻辑电路电源正极与所述供电电路输出端连接，比较器U2电源端正极还与电容C3串联后作为所述逻辑电路电源负极接入负载母线。
4.如权利要求3所述的悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路，其特征在于：所述逻辑电路输入端与负载母线之间还串联有滤波电容C5。
5.如权利要求3所述的悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路，其特征在于：所述比较器U2反相输入端与比较器U2输出端之间还桥接有滤波电容C6。
6.如权利要求3所述的悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路，其特征在于：所述电容C3两端还并联连接有电容C4。
7.如权利要求3所述的悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路，其特征在于：所述三极管Q2发射极与三极管Q2集电极之间还桥接有稳压电容C1和稳压电容C2。
8.如权利要求3所述的悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路，其特征在于：所述逻辑电路输出端与逻辑电路控制端之间还桥接有栅源电阻R1。
9.如权利要求3所述的悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路，其特征在于：所述三极管Q2为NPN型三极管。
10.如权利要求3所述的悬浮式供电逻辑控制的防倒灌电路，其特征在于：所述MOS场效应管是绝缘栅增强型N沟道MOS场效应管。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN113991973A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-28 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种可编程模块化电源及应用方法 |
| CN114244091A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-25 | 迈思普电子股份有限公司 | 防倒灌输出开关 |
| CN114362501A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-15 | 成都市易冲半导体有限公司 | 用于无线充电同步整流桥的动态防倒灌电路及其工作方法 |
| US11817852B1 (en) * | 2023-03-07 | 2023-11-14 | Mass Power Electronics Inc. | Anti-backflow output switch |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113991973A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-28 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种可编程模块化电源及应用方法 |
| CN113991973B (zh) * | 2021-10-22 | 2023-08-08 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种可编程模块化电源及应用方法 |
| CN114244091A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-25 | 迈思普电子股份有限公司 | 防倒灌输出开关 |
| CN114362501A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-15 | 成都市易冲半导体有限公司 | 用于无线充电同步整流桥的动态防倒灌电路及其工作方法 |
| CN114362501B (zh) * | 2021-12-23 | 2023-06-27 | 成都市易冲半导体有限公司 | 用于无线充电同步整流桥的动态防倒灌电路及其工作方法 |
| US11817852B1 (en) * | 2023-03-07 | 2023-11-14 | Mass Power Electronics Inc. | Anti-backflow output switch |
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