CN205304240U - 一种大功率直流防反接控制电路 - Google Patents

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刘波
禹贵云
陈雪峰
魏勇军
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Abstract

本实用新型涉及一种大功率直流防反接控制电路，该电路由电阻R1、电阻R2、场效应管Q1和稳压二极管ZD1组成。本实用新型采用输入回路母线串联场效应管的电路连接组合架构，实现防反接控制，且环保节能、降低功耗、提高电源的利用率；在减小设备成本的同时又减小设备的体积，拓展了电路的使用场合。

Description

一种大功率直流防反接控制电路
技术领域
本实用新型属于电子信息领域，尤其涉及一种大功率直流防反接控制电路。
背景技术
很多直流输入电子设备，在使用往往会发生将输入电压的正负极性接反的现象，对设备和供电系统造成严重性的损害。对于贵重的设备供电系统而言，这是一个非常严重的损失。为了避免操作不当对设备和供电系统造成的损害，故需要对这些直流电子设备增加输入防反接保护功能，以提高设备的可操作性和安全性。
现有直流设备的输入防反接保护方案有以下几种:
第一种：在直流设备的输入端的正极和负极并联一个二极管。
这种方案采用的是，当输入电压的正极和负极接反后，电流通过并联的二极管，使得输入的电压通过二极管将输入电源进行短路，致使输入端母线串联的保险丝熔断，从而保护电子设备不会因为输入电压的极性接反而损坏设备。一般这种保护方案主要用于价格低廉，应用场合不高的设备中。虽然这种方案能够保护电子设备，但是由于这种方案是将输入的保险丝熔断，所以对于这种保护手段而言，存在了需要更换保险丝的检修。只要输入电源的正负极性接反一次，就要更换保险丝，增加了维修的频次，同时也降低了设备的平均无故障维修时间，降低可靠性。虽然保险丝价格低廉，但维修的成本会增加。
第二种：在直流设备的输入端串联二极管。
这种方案采用的是二极管的反向截止特性，当输入电压的正极和负极接反后，由于二极管的反向截止特性，电源没有形成回路，电流没有流过设备，所以不会对设备造成损害。这种保护方案电路简单易于实现，但是，由于二极管存在压降，对于大功率电子设备，需要考虑相应的体积来增加散热处理，而且增加了电子设备的用电功耗，降低了电源的利用率。如果电子设备的输入电流为100A，二极管的压降为0.5V，那么二极管的损耗应为P=100A×0.5V=50W，相当于设备的功耗增加了50W，不符合节能环保的要求。所以这种保护方案主要用于价格低廉，应用场合输入电压要求不高的设备和小功率直流电子设备中。
实用新型内容
针对上述直流输入设备需要解决的问题，本实用新型提供一种大功率直流防反接控制电路，以防输入电压的正负极性接反时对设备和供电系统造成的严重损害。
本技术方案是通过在输入回路母线串联场效应管的电路连接组合架构来实现的。
本实用新型提出一种大功率直流防反接控制电路，其特征在于该电路由电阻R1、电阻R2、场效应管Q1和稳压二极管ZD1组成。
优选为，电阻R1的第（1）脚与电源的正线和被保护设备的正端连接，电阻R1的第（2）脚同时与场效应管Q1的栅极、电阻R2的第（1）脚和稳压二极管ZD1的阴极相连。
优选为，场效应管Q1与电阻R2、稳压二极管ZD1并联，场效应管Q1的漏极与电源的负线连接。
优选为，稳压二极管的ZD1的阳极、电阻R2的第（2）脚、场效应管Q1的源极相连后，再与被保护设备的负端连接。
由上述技术方案可知，本实用新型提供的防反接保护电路，是在输入回路母线串联场效应管的电路连接组合架构，而非采用二极管串联或并联的方式。本技术方案降低功耗、提高电源的利用率、满足环保节能的要求，在降低设备成本的同时又减小了设备的体积，拓展了电路的使用场合。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。1-被保护设备。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型做进一步详细说明。
一种大功率直流防反接控制电路，该电路由电阻R1、电阻R2、场效应管Q1和稳压二极管ZD1组成。
如图1所示，所述电阻R1的第（1）脚与电源的正线和被保护设备的正端连接，电阻R1（2）脚同时与场效应管Q1的栅极、电阻R2的第（1）脚和稳压二极管ZD1的阴极相连。
所述场效应管Q1与电阻R2、稳压二极管ZD1并联，场效应管Q1的漏极与电源的负线连接。
所述稳压二极管的ZD1的阳极、电阻R2的第（2）脚、场效应管Q1的源极相连后，再与被保护设备的负端连接。
电源正负极性连接正确时，对设备通电，电流经过被保护设备的正端到负端后，在经过场效应管Q1的漏极和源极的体内二极管到电源的负极形成电流回路。同时输入电压由电阻R1限流后给场效应管Q1的栅极供电，并由稳压二极管ZD1将工作电压钳制在场效应管Q1的栅极的安全电压范围内，让场效应管Q1工作在饱和区域。此时场效应管Q1的压降只与场效应管的漏源极之间的内阻有关，场效应管的内阻一般在1毫欧到几个欧姆之间，根据设备的工作电压和工作电流进行选择，从而达到设计需要的效果。场效应管的内阻越小，压降越小、功耗也就越小。
电源正负极性连接反时，对设备通电，由于此时场效应管的栅极电压被电阻R1拉低（电压为0V），低于场效应管Q1的工作电压，再加上场效应管Q1的漏源极具有PN极特性，最终使得没有形成电流回路。从而保护了后面的被保护设备。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种大功率直流防反接控制电路，其特征在于：由电阻R1、电阻R2、场效应管Q1和稳压二极管ZD1组成；电阻R1的第（1）脚同时与电源的正线、被保护设备的正端连接，电阻R1的第（2）脚同时与场效应管Q1的栅极、电阻R2的第（1）脚、稳压二极管ZD1的阴极相连；场效应管Q1与电阻R2、稳压二极管ZD1并联，场效应管Q1的漏极与电源的负线连接；稳压二极管的ZD1的阳极、电阻R2的第（2）脚、场效应管Q1的源极相连后，再与被保护设备的负端连接。
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