CN201570860U - 具有极性反接保护功能的直流电源电路 - Google Patents

具有极性反接保护功能的直流电源电路 Download PDF

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Abstract

一种具有极性反接保护功能的直流电源电路，包括接电源的正极输入端和地输入端，接用电设备的正极输出端和地输出端，还包括：一个漏极接所述正极输入端的场效应管(Q1)；一个阳极接所述场效应管(Q1)门极，阴极接所述场效应管(Q1)源极的稳压二极管(ZD1)；串接在所述场效应管(Q1)门极与所述地输出端之间的第二电阻(R2)；串接在所述场效应管(Q1)门极与源极之间的第一电阻(R1)；所述场效应管(Q1)的源极接正极输出，所述地输入端接地输出端。本实用新型具有电路简单，电路维护工作量小的优点，在电源极性接反时能安全可靠地保护用电设备。

Description

具有极性反接保护功能的直流电源电路
技术领域
本实用新型涉及直流电源电路，尤其涉及一种具有极性反接保护功能的直流电源电路。
背景技术
有许多电子设备靠直流电源供电，在使用过程中有时由于操作失误，使直流电源极性反接，致使电子设备受损。为预防这样的情况发生，现有技术中提供了多种防极性反接的保护电路。
其一，使用二极管的保护电路(参看图1)，在电源正极输入线上串入二极管(D1)。当输入电源极性反接时，二极管工作在截止状态，使电源后级模块无输入电压，对器件起到保护作用。此电路存在的问题是在输入低电压、大电流的时候，由于二极管导通压降(Vf＝0.6)较大，将会产生大的损耗，对效率的影响十分明显，很大程度上降低元件的可靠性。
其二，使用二极管和保险丝的保护电路(参看图2)，在电源正极输入线上串入保险丝，在电源正极与地之间接二极管。电源正接时二极管截止，当电源输入极性接反时，二极管导通，产生瞬间大电流使保险丝熔断，电源后级模块无输入电压，对器件起到保护作用。此电路有下面一些问题：1、这种保护功能将会损坏保险丝。2、电源反接时必须保证保险丝先断开，假如二极管损坏开路，电源后级模块有电压通过，将起不到保护的作用。
其三，使用二极管和热敏电阻的保护电路(参看图3)，在电源正极输入线上串入热敏电阻，在电源正极与地之间接二极管。当电源输入极性接反时，产生瞬间大电流使热敏电阻熔断，电源后级模块无输入电压，对器件起到保护作用。这个线路的缺点和上一个使用二极管和保险丝的保护电路类似，当电源接反时，大电流使热敏电阻瞬间产生能量，将热敏电阻损坏。也存在假如二极管先坏，将起不到保护模块作用的问题。
其四，使用N沟道场效应管(俗称Mos管)的保护电路(参看图4)，在电源地线输入线上使用Mos管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect-Transistor，金属-氧化物-半导体型场效应管)做防极性接反。当电源输入极性接反时，Mos管D极接高电平，G极接输入地，Mos管工作在截止状态，电源后级模块无输入电压，对器件起到保护作用。这个保护线路主要存在的问题是：一般情况下电源输入的地线是和大地连接在一起的，而用电设备的地也是和大地连接在一起的，这样我们把负线切断，并不能保证用电设备无电压。如在机车中的蓄电池负线和大地是连接的，机车的外壳和大地是连接的，即蓄电池的负线和机车的地线是通过大地连接在一起的。所以关断电源输入地线上的管并不能使用电设备无输入电压，不能确保用电设备不受损坏。
实用新型内容
本实用新型是要解决现有技术的上述缺陷，提出一种电路简单、安全可靠、工作损耗小的具有极性反接保护功能的直流电源电路。
为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是：一种具有极性反接保护功能的直流电源电路，包括接电源的正极输入端和地输入端，接用电设备的正极输出端和地输出端，还包括：一个漏极接正极输入端的场效应管；一个阳极接场效应管门极，阴极接场效应管源极的稳压二极管；串接在场效应管门极与地输出端之间的第二电阻；串接在场效应管门极与源极之间的第一电阻；场效应管的源极接正极输出，地输入端接地输出端。
在较佳实施例中，场效应管为P沟道场效应管。正极输出端和地输出端之间接有滤波电容。
与现有技术相比，本实用新型公开的具有极性反接保护功能的直流电源电路，具有电路简单，电路维护工作量小的优点，在电源极性接反时能安全可靠地保护用电设备。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作出详细的说明，其中：
图1为现有使用二极管的保护电路；
图2为现有使用二极管和保险丝的保护电路；
图3为现有使用二极管和热敏电阻的保护电路；
图4为现有使用N沟道场效应管的保护电路；
图5为本实用新型实施例的电路示意图；
图6为本实用新型较佳实施例的电路示意图。
具体实施方式
参看图5，本实用新型包括接电源的正极输入端和地输入端，接用电设备的正极输出端和地输出端，还包括：一个漏极接所述正极输入端的场效应管Q1；一个阳极接所述场效应管Q1门极，阴极接所述场效应管Q1源极的稳压二极管ZD1；串接在所述场效应管Q1门极与所述地输出端之间的第二电阻R2；串接在所述场效应管Q1门极与源极之间的第一电阻R1；所述场效应管Q1的源极接正极输出，所述地输入端接地输出端。
在本实用新型较佳实施例中场效应管Q1为P沟道场效应管(俗称Mos管)，以下则以场效应管Q1为Mos管为例，对本实用新型实施例进行详述。在电源输入端正接时，第一电阻R1和第二电阻R2进行分压，Mos管Q1的门极-源极间电压(Vgs)得到足够的电压，Mos管Q1导通，电流通过Mos管Q1源源不断地提供给用电设备。为避免高电压输入时不损坏Mos管Q1，在Mos管Q1门极源极之间接有稳压管ZD1。现代技术和工艺方面的进步，使得Mos管的导通电阻做到毫欧级，这对整机的热处理和效率方面带来非常大的好处。当电源输入端反接时，Mos管Q1的Vgs近似等于稳压管ZD1的电压。此时稳压管就相当于二极管，即Vgs电压等于0.6V，Mos管Q1处于关断状态，不再形成供电回路，不会有电压输送到后级的用电设备上，从而能在电源输入反接时能安全可靠地保护用电设备。
参看图6，在本实用新型较佳实施例中正极输出端和地输出端之间接有滤波电容C1。滤波电容C1可以滤去谐波以稳定电压。
以上描述了本实用新型的较佳实施方式，但是本技术领域内的熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质都属于本实用新型保护的范围。

Claims (3)

1.一种具有极性反接保护功能的直流电源电路，包括接电源的正极输入端和地输入端，接用电设备的正极输出端和地输出端，其特征在于还包括：一个漏极接所述正极输入端的场效应管(Q1)；一个阳极接所述场效应管(Q1)门极，阴极接所述场效应管(Q1)源极的稳压二极管(ZD1)；串接在所述场效应管(Q1)门极与所述地输出端之间的第二电阻(R2)；串接在所述场效应管(Q1)门极与源极之间的第一电阻(R1)；所述场效应管(Q1)的源极接正极输出，所述地输入端接地输出端。
2.如权利要求1所述的直流电源电路，其特征在于：所述场效应管为P沟道场效应管(Q1)。
3.如权利要求2所述的直流电源电路，其特征在于：所述正极输出端和地输出端之间接有滤波电容(C1)。
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