CN203481820U - 低能耗的直流电源正负极反接保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电子电路，尤其涉及直流电源的正负极反接保护电路。本实用新型的低能耗的直流电源正负极反接保护电路，具体是：直流电源未接保护电路前的两个输出端V1和V2之间并联一个滤波电容C1，其中V1端直连作为保护电路的输出正极V5，V2端串接一个缓冲电感L1后连接至一个场效应管Q1的漏极D，该场效应管Q1的源极S作为保护电路的输出负极V3，该场效应管Q1的栅极G和源极S之间分别并联一个电阻R2和一个反接的稳压二极管V4，该场效应管Q1的栅极G和保护电路的输出正极V5之间还连接一个电阻R1。本实用新型的低能耗的直流电源正负极反接保护电路可以良好可靠地对直流电源进行反接保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路，尤其涉及直流电源的正负极反接保护电路。
背景技术
用户在使用电子设备时，如果意外反接了直流电源正负极，则会导致电子设备的损坏。因此，需要设计直流电源的正负极反接保护电路来防止这种情况的发生。一般情况下，直流电源的正负极性的反接保护，用普通二极管就可以实现。普通二极管的反向保护，结构最简单，效果也很好。但是，它有一个缺点是正向压降较高，插入损耗很大，即使是使用正向压降最低的肖特基二极管，在大电流使用时，其正向导通压降也要0.5伏以上，因此，简单的二极管保护电路不适宜在大功率直流电源中使用。例如，输入24V，输出200W的电源，其输入电流接近10A，那么，反向保护二极管的插入损耗将高达5W。这不仅严重降低了电源的工作效率，而且会产生很大的热量，二极管必须进行散热处理。
一专利公开号201252402的防电源反接保护电路提出一种用场效应管来实现防电源反接的保护电路，可以解决了现有直流电源供电的电子设备存在的用户不小心将正负极性接反,则可能会造成设备损坏,从而造成经济损失等问题。但是该专利技术依然存在一些不足之处:因考虑到功耗问题，通常电阻R1和R2的阻值一般较大，而在场效应管Q1的GS极间并联的电容C1必然放电较慢，从而其起反接保护作用具有间歇性（需待该电容C1放电完全）。因此如果在电源供电端短时间内交替进行正接、反接（测试功能）时，或者误接至交流电源时，会导致失效的可能。另外，该电路对于抗电磁干扰没有考虑。
实用新型内容
因此，本实用新型提出一种改进的低能耗的直流电源正负极反接保护电路。
本实用新型具体采用如下技术方案实现：
一种低能耗的直流电源正负极反接保护电路，具体是：直流电源未接保护电路前的两个输出端V1和V2之间并联一个滤波电容C1，其中V1端直连作为保护电路的输出正极V5，V2端串接一个缓冲电感L1后连接至一个场效应管Q1的漏极D，该场效应管Q1的源极S作为保护电路的输出负极V3，该场效应管Q1的栅极G和源极S之间分别并联一个电阻R2和一个反接的稳压二极管V4，该场效应管Q1的栅极G和保护电路的输出正极V5之间还连接一个电阻R1。
优选的，该保护电路的输出正极V5和输出负极V3之间并联一个滤波电容C2。
优选的，输出端V2和缓冲电感L1直接还串接一个保险丝F01。
其中，稳压二极管D1的反向稳压值优选是7.5～15V。
本实用新型的低能耗的直流电源正负极反接保护电路可以良好可靠地对直流电源进行反接保护，从而避免现有直流电源供电的电子设备因用户不小心将正负极性接反而造成设备损坏和经济损失等问题。
附图说明
图1是实用新型一最佳实施例的电路原理图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
参阅图1所示，该实施例的低能耗的直流电源正负极反接保护电路是是利用低压大功率场效应管的超低导通电阻的特点，巧妙导入场效应管的控制电压，进而，自动实现正向导通，微损耗，反向截止，不漏电的直流电源的极性反接保护功能，即便是在是时间内交替进行正接、反接时，也能具有保护功能；此外还具有电磁兼容性EMC。该电路的具体实现是：直流电源未接保护电路前的两个输出端V1和V2之间并联一个滤波电容C1，其中V1端直连作为保护电路的输出正极V5，V2端通过一个保险丝F01后串接一个缓冲电感L1后连接至一个场效应管Q1的漏极D，该场效应管Q1的源极S作为保护电路的输出负极V3，该场效应管Q1的栅极G和源极S之间分别并联一个电阻R2和一个反接的稳压二极管V4，该场效应管Q1的栅极G和保护电路的输出正极V5之间还连接一个电阻R1，该保护电路的输出正极V5和输出负极V3之间并联一个滤波电容C2。其中，滤波电容C1、滤波电容C2和保险丝F01的加入均是优选的常规手段，分别继续滤波及过流保护功能，对此本领域技术人员可以根据需要进行选用。
该实施例的直流电源正负极反接保护电路的工作原理是：正常情况下，V1端连接于直流电源的输出正极，保护电路的输出正极V5与电源的输出正极V1直通，V2端连接于直流电源的输出负极，V3为该保护电路的输出负极。这样，当极性正确时，V1端为正(+)，V2端为负(-)时，一方面在稳压二极管V4未得电之前，场效应管Q1的内保护二极管导通，如同普通二极管的反向保护电路原理一样；另一方面，当V1端电流流向电阻R1、稳压二极管D1、场效应管Q1、电感L1到V2端时，在稳压二极管D1上将产生压降，稳压二极管D1 的压降即为Ugs的驱动电压，其值由稳压二极管D1的反向稳压值决定，一般取7.5～15V为佳，此时，场效应管Q1的Ugs得到正向驱动电压，于是，场效应管Q1导通，Uds迅速下降，插入损耗降低。如场效应管Q1的内阻为5mΩ，输入电流为9A，则通过场效应管Q1的压降Usd为45mV，其插入损耗仅0.45W，不到普通二极管的10%，场效应管Q1可以不用散热片。
图1中的R2为放电电阻，阻值较大，可取几十K至几百K欧姆的阻值，对电路的影响可以忽略。L1为开机缓冲电感，防止滤波C2充电瞬间，流过场效应管Q1的电流太大。同时，也起到了电磁兼容性EMC的作用。
当反接情况下，V1端连接于直流电源的输出负极，而V2端连接于直流电源的输出正极，即V1端为负(-)，V2端为(+)时，无论场效应管Q1是否有漏电，Ugs都得不到正向驱动电压，因此，场效应管Q1截止，V2、V1端虽有电压输入，但V3、V5（V1）端完全没有电压输出，从而保护了V5（V1）、V3端后面的电子电路。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种低能耗的直流电源正负极反接保护电路，其特征在于：直流电源未接保护电路前的两个输出端V1和V2之间并联一个滤波电容C1，其中V1端直连作为保护电路的输出正极V5，V2端串接一个缓冲电感L1后连接至一个场效应管Q1的漏极D，该场效应管Q1的源极S作为保护电路的输出负极V3，该场效应管Q1的栅极G和源极S之间分别并联一个电阻R2和一个反接的稳压二极管V4，该场效应管Q1的栅极G和保护电路的输出正极V5之间还连接一个电阻R1。
2.如权利要求1所述的低能耗的直流电源正负极反接保护电路，其特征在于：该保护电路的输出正极V5和输出负极V3之间并联一个滤波电容C2。
3.如权利要求1或2所述的低能耗的直流电源正负极反接保护电路，其特征在于：输出端V2和缓冲电感L1直接还串接一个保险丝F01。
4.如权利要求1或2所述的低能耗的直流电源正负极反接保护电路，其特征在于：稳压二极管D1的反向稳压值优选是7.5～15V。
5.如权利要求3所述的低能耗的直流电源正负极反接保护电路，其特征在于：稳压二极管D1的反向稳压值优选是7.5～15V。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN105743076A (zh) * | 2014-12-12 | 2016-07-06 | 安徽艾可蓝节能环保科技有限公司 | 一种防电源反接电路 |
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2013
- 2013-10-17 CN CN201320641300.9U patent/CN203481820U/zh not_active Expired - Fee Related
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