CN212231093U - 一种具有反接保护功能的直流电源和电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种具有反接保护功能的直流电源和电路，所述直流电源包括ACDC变换器和若干并联的DCDC变换单元，ACDC变换器用于将输入的交流电转换为直流；所述DCDC变换单元包括DCDC变换器和至少两个开关，所有DCDC变换器的输入端均与所述ACDC变换器的输出端相连，所有DCDC变换器的正极输出端连接一所述开关后相连，所有DCDC变换器的负极输出端连接一所述开关后相连。本申请提供的具有反接保护功能的直流电源，可以避免直流电源到负载电池之间接线错误导致的短路问题，不会损坏直流电源或负载电池，使得系统安全可靠性更好。

Description

一种具有反接保护功能的直流电源和电路

技术领域

本申请涉及直流电源技术领域，特别涉及一种具有反接保护功能的直流电源和电路。

背景技术

直流电源是一种输出直流电压和电流的装置，给其它需要直流输入的负载设备供电，比如直流电源给电池充放电。

参见图1所示的直流电源，以电池为负载，电网输入的电压信号AC先经过ACDC变换，将交流转换为直流，实现电器隔离，然后再经过DCDC变换，实现输出电压电流可调。一般单个DCDC变换器的输出电流较小，然而负载电池需要的电流较大，通常在使用时，需要将多个DCDC变换器并联设置，即多个DCDC变换器的输入端均与ACDC的输出端相连，多个DCDC变换器的输出端与负载电池相连，以增大输出电流给电池充放电，此处DCDC变换器的数量为N，分别用序号1~N表示。

然而，在应用上述直流电源时，若电池正负接反，可能损坏直流源或电池，安全可靠性差。

现有技术中，为了防止电池正负接反，也有一些直流电源设置了反接保护的器件，然而，通常只在直流电源的正极输出端设置了反接保护的器件，当电池的正负线接反时，还是会通过直流电源输入端的并联线形成回路，导致电池短路，无法解决多个并联DCDC变换器这一应用场景下的短路问题，安全可靠性差。

发明内容

本申请实施例提供一种具有反接保护功能的直流电源和电路，以解决相关技术中若电池正负接反，可能损坏直流源或电池，安全可靠性差的技术问题。

第一方面，提供了一种具有反接保护功能的直流电源，其包括：

ACDC变换器，其用于将输入的交流电转换为直流；

若干并联的DCDC变换单元，所述DCDC变换单元包括DCDC变换器和至少两个开关，所有DCDC变换器的输入端均与所述ACDC变换器的输出端相连，所有DCDC变换器的正极输出端连接一所述开关后相连，所有DCDC变换器的负极输出端连接一所述开关后相连。

一些实施例中，所述开关包括场效应管。

一些实施例中，所述开关包括N沟道场效应管。

一些实施例中，所述N沟道场效应管的源极与DCDC变换器的输出端相连，所述N沟道场效应管的漏极为所述DCDC变换单元的输出端，且所有N沟道场效应管的漏极均相连。

一些实施例中，所述开关内置有二极管。

一些实施例中，所述二极管的阳极与所述场效应管的源极相连，所述二极管的阴极与所述效应管的漏极相连。

一些实施例中，所述开关为绝缘栅双极型晶体管IGBT。

一些实施例中，所述开关为晶闸管。

一些实施例中，所述开关为继电器。

第二方面，提供了一种具有反接保护功能的直流电路，包括：

上述具有反接保护功能的直流电源；

电池，其正极与所有DCDC变换单元的正极输出端相连，其负极与所有DCDC变换单元的正极输出端相连。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：可以避免直流电源到负载电池之间接线错误导致的短路问题，不会损坏直流电源或负载电池，使得系统安全可靠性更好。

本申请实施例提供了一种具有反接保护功能的直流电源，在DCDC变换器的正极输出端和负极输出端上均连接有一个开关，直流电源没有输出时开关都是断开的，无论负载电池到直流电源输出开关侧的线怎么连接，电池的正负都不会形成回路，不会发生短路；直流电源监测到输出端的电池电压时，若电池正负接反，直流电源不会开启，直流电源的能量不会输出到电池，电池的能量也不会反灌到直流电源，从而可以避免直流电源到负载电池之间接线错误导致的短路问题，不会损坏直流电源或负载电池，使得系统安全可靠性更好；该直流电源尤其适用于多个DCDC变换器并联的情况下，也不会出现电池短路的情况，安全可靠性好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的直流电源的电路示意图；

图2为本申请实施例提供的具有反接保护功能的直流电源的电路示意图；

图3为本申请实施例提供的开关的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图2所示，本申请实施例提供了一种具有反接保护功能的直流电源，其包括：ACDC变换器和若干并联的DCDC变换单元。

ACDC变换器用于将输入的交流电AC转换为直流；所述DCDC变换单元包括DCDC变换器和至少两个开关，所有DCDC变换器的输入端均与所述ACDC变换器的输出端相连，所有DCDC变换器的正极输出端连接一所述开关后相连，所有DCDC变换器的负极输出端连接一所述开关后相连。

在本申请实施例中，具有反接保护功能的直流电源包括N个并联的DCDC变换单元，DCDC变换器的数量为N，分别用序号1~N表示。

本申请实施例的具有反接保护功能的直流电源，在DCDC变换器的正极输出端和负极输出端上均连接有一个开关，直流电源没有输出时开关都是断开的，无论负载电池到直流电源输出开关侧的线怎么连接，电池的正负都不会形成回路，不会发生短路；直流电源监测到输出端的电池电压时，若电池正负接反，直流电源不会开启，直流电源的能量不会输出到电池，电池的能量也不会反灌到直流电源，从而可以避免直流电源到负载电池之间接线错误导致的短路问题，不会损坏直流电源或负载电池，使得系统安全可靠性更好；该直流电源尤其适用于多个DCDC变换器并联的情况下，也不会出现电池短路的情况，安全可靠性好。

参见图2和图3所示，优选地，在本申请实施例中，所述开关包括场效应管。由于本申请实施例的具有反接保护功能的直流电源应用于低压大电流的应用场景下，场效应管为电压控制器件，通过栅源电压来控制漏极电流，应用场效应管，一方面，使得电路损耗较小，另一方面，开关速度快，控制更加方便。

更进一步地，在本申请实施例中，所述开关包括N沟道场效应管。所述N沟道场效应管的源极S与DCDC变换器的输出端相连，所述N沟道场效应管的漏极D为所述DCDC变换单元的输出端，且所有N沟道场效应管的漏极D均相连，所述N沟道场效应管还具有栅极G。

更进一步地，在本申请实施例中，所述开关内置有二极管。所述二极管的阳极与所述场效应管的源极相连，所述二极管的阴极与所述效应管的漏极相连。

此处，可以理解的是，开关包括场效应管和二极管，在过压的情况下，在对场效应管造成破坏之前，二极管会先反向击穿，将大电流直接接地，可以避免场效应管被烧坏，因此，此处二极管的作用是可以防止过压的情况下，烧坏场效应管，对场效应管起到很好的保护作用。

在本申请实施例中，所述开关也可以为绝缘栅双极型晶体管IGBT、晶闸管或继电器等。根据不同的需求进行相应开关器件类型的选取即可，均在本申请的保护范围之内，在此不再赘述。

本申请实施例中还提供了一种具有反接保护功能的直流电路，包括：上述具有反接保护功能的直流电源和电池，此处电池作为该直流电源的负载。电池的正极与所有DCDC变换单元的正极输出端相连，电池的负极与所有DCDC变换单元的负极输出端相连。

本申请实施例的具有反接保护功能的直流电路，在DCDC变换器的正极输出端和负极输出端上均连接有一个开关，直流电源没有输出时开关都是断开的，无论负载电池到直流电源输出开关侧的线怎么连接，电池的正负都不会形成回路，不会发生短路；直流电源监测到输出端的电池电压时，若电池正负接反，直流电源不会开启，直流电源的能量不会输出到电池，电池的能量也不会反灌到直流电源，从而可以避免直流电源到负载电池之间接线错误导致的短路问题，不会损坏直流电源或负载电池，使得系统安全可靠性更好；该直流电路尤其适用于多个DCDC变换器并联的情况下，也不会出现电池短路的情况，安全可靠性好。

在本申请实施例的具有反接保护功能的直流电路中，上述具有反接保护功能的直流电源包括ACDC变换器和若干并联的DCDC变换单元。

ACDC变换器其用于将输入的交流电转换为直流；所述DCDC变换单元包括DCDC变换器和至少两个开关，所有DCDC变换器的输入端均与所述ACDC变换器的输出端相连，所有DCDC变换器的正极输出端连接一所述开关后相连，所有DCDC变换器的负极输出端连接一所述开关后相连。

本申请实施例的具有反接保护功能的直流电路中，所述开关包括场效应管，具体为N沟道场效应管。

所述N沟道场效应管的源极与DCDC变换器的输出端相连，所述N沟道场效应管的漏极为所述DCDC变换单元的输出端，且所有N沟道场效应管的漏极均相连。

更进一步地，在本申请实施例的具有反接保护功能的直流电路中，所述开关内置有二极管。所述二极管的阳极与所述场效应管的源极相连，所述二极管的阴极与所述效应管的漏极相连。此处，可以理解的是，开关包括场效应管和二极管。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种具有反接保护功能的直流电源，其特征在于，其包括：

ACDC变换器，其用于将输入的交流电转换为直流；

若干并联的DCDC变换单元，所述DCDC变换单元包括DCDC变换器和至少两个开关，所有DCDC变换器的输入端均与所述ACDC变换器的输出端相连，所有DCDC变换器的正极输出端连接一所述开关后相连，所有DCDC变换器的负极输出端连接一所述开关后相连。

2.如权利要求1所述的具有反接保护功能的直流电源，其特征在于：所述开关包括场效应管。

3.如权利要求2所述的具有反接保护功能的直流电源，其特征在于：所述开关包括N沟道场效应管。

4.如权利要求3所述的具有反接保护功能的直流电源，其特征在于：所述N沟道场效应管的源极与DCDC变换器的输出端相连，所述N沟道场效应管的漏极为所述DCDC变换单元的输出端，且所有N沟道场效应管的漏极均相连。

5.如权利要求2所述的具有反接保护功能的直流电源，其特征在于：所述开关内置有二极管。

6.如权利要求5所述的具有反接保护功能的直流电源，其特征在于：所述二极管的阳极与所述场效应管的源极相连，所述二极管的阴极与所述效应管的漏极相连。

7.如权利要求1所述的具有反接保护功能的直流电源，其特征在于：所述开关为绝缘栅双极型晶体管IGBT。

8.如权利要求1所述的具有反接保护功能的直流电源，其特征在于：所述开关为晶闸管。

9.如权利要求1所述的具有反接保护功能的直流电源，其特征在于：所述开关为继电器。

10.一种具有反接保护功能的直流电路，其特征在于，包括：

如权利要求1至9任一项所述的具有反接保护功能的直流电源；

电池，其正极与所有DCDC变换单元的正极输出端相连，其负极与所有DCDC变换单元的负极输出端相连。

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