CN212849861U - 一种低导通压降的防反接保护电路 - Google Patents
一种低导通压降的防反接保护电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212849861U CN212849861U CN201922255473.7U CN201922255473U CN212849861U CN 212849861 U CN212849861 U CN 212849861U CN 201922255473 U CN201922255473 U CN 201922255473U CN 212849861 U CN212849861 U CN 212849861U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reverse connection
- transistor
- circuit
- resistor
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000002265 prevention Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 38
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012938 design process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种低导通压降的防反接保护电路，其特征在于，保护电路包括：防反接电路、CD放电电路；防反接电路连接于电源输入端和CD放电电路之间，防反接电路内设置有实现防反接功能的MOSFET晶体管，CD放电电路的一端与所述晶体管的源极端连接，另一端与栅极端连接。本实施例通过晶体管MOSFET实现输入电源防反接及低导通压差正接功能，并通过CD放电电路，缩短防反接保护时间，摒弃基于二极管的防反接电路，降低了设计过程中的失效率，解决了反应慢等问题。
Description
技术领域
本实用新型属于电路设计领域，尤其涉及一种低导通压降的防反接保护电路。
背景技术
在电子设备的开发、测试和使用阶段，在频繁的连接电源和拆除电源的过程中，不可避免的会出现电源线反接的情况，如果电路没有足够的保护措施,就会烧毁后级电路或电源,造成器件与时间的浪费,有时候甚至会造成安全隐患。
现在常用的防止电源反接的方法主要是利用二极管的单向导通特性实现电路的防反接，由于二极管的正向导通压降比较大, 在流过二极管的电流比较大时,导通压差增大导致后续电路电源不足，且二极管有散热系数较差工作温度过高和防反接反应慢等缺点,另外能承受正向导通电流大的二极管制造工艺难度大,成本高,可靠性等方面亦存在缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种低导通压降的防反接保护电路，能够实现输入电源防反接及低导通压差正接功能，且缩短输入电源反接保护时间。
上述目的可采用下列技术方案来实现：
一种低导通压降的防反接保护电路，所述保护电路包括：防反接电路、CD放电电路；
所述防反接电路连接于电源输入端和所述CD放电电路之间，所述防反接电路内设置有实现防反接功能的MOSFET晶体管，所述CD放电电路的一端与所述晶体管的源极端连接，另一端与栅极端连接。
进一步地，所述防反接电路包括第二电容C2、第六电容C6、 MOSFET晶体管Q1、第一电阻R1和第四电阻R4；
所述第一电阻R1与所述第二电容C2和第六电容C6并联，所述第一电阻R1的一端与所述晶体管Q1的漏极端连接，另一端与所述第四电阻R4连接,所述第四电阻R4的另一端与所述晶体管Q1的栅极端连接。
所述CD放电电路包括第八十电阻R80、第五电容C5、二极管D2，所述第八十电阻R80、所述第五电容C5和所述二极管D2相互并联。
进一步地，所述第四电阻R4、所述二极管D2与所述晶体管Q1 形成回路，所述第二电容C2和所述第六电容C6在电源输入端接入反向电压时反向充电，产生反向电流，流经所述回路使得所述晶体管 Q1的体二极管反向截止，所述晶体管Q1反向截止使得电路处于开路。
进一步地，所述第四电阻R4及所述第八十电阻R80在电路正向导通时产生直流偏置电压，流经所述晶体管Q1的栅极端，降低导通压差。
进一步地，所述二极管D2用于在电源输入端接入反向电压时对所述第五电容C5及所述晶体管Q1的栅极端结电容进行放电，使得所述晶体管Q1截止。
进一步地，所述低导通压降的防反接保护电路还包括保护电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲冲击的保护器件D1。
更进一步地，所述保护器件D1通过所述第四电阻R4与所述晶体管Q1的栅极端连接，另一端与输出电源连接。
由以上本申请实施方式提供的技术方案可见，本申请电路通过 MOSFET晶体管实现输入电源防反接及低导通压差正接功能，摒弃二极管进行防反接电路，降低了设计过程中的失效率，并通过CD放电电路，缩短了防反接保护时间。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例提供的一种低导通压降的防反接保护电路的电路结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参考图1，本申请一实施例提供一种低导通压降的防反接保护电路，所述保护电路包括：防反接电路1、CD放电电路2；
所述防反接电路1连接于电源输入端和所述CD放电电路2之间，用于当电源输入端接入正向电源电压时，所述防反接电路1导通；当电源输入端接入反向电源电压时,所述防反接电路1断开,所述保护电路呈现开路,以进行防反接保护。
所述防反接电路1包括第二电容C2、第六电容C6、晶体管Q1、第一电阻R1和第四电阻R4。
所述CD放电电路2的一端与所述晶体管Q1的源极端连接，另一端与栅极端连接，包括第八十电阻R80、第五电容C5、二极管D2，以缩短输入电源反接保护时间，提高产品自保护能力。
其中，第二电容C2、第六电容C6为10NF和4.7UF的滤波电容，第一电阻R1为断电放电电阻，晶体管Q1为防反接金属氧化半导体场效应晶体管MOSFET，第四电阻R4和第八十电阻R80为晶体管Q1的直流偏置电阻，所述CD放电电路2中二极管D2为齐纳二极管， IN_VBAT/IN_GND为输入电源，VOUT为输出电源。
本实施例中，所述第一电阻R1与所述第二电容C2和第六电容 C6并联，所述第一电阻R1的一端与所述晶体管Q1的漏极端连接，另一端与所述第四电阻R4连接；所述第四电阻R4的另一端与所述晶体管的栅极端连接。
作为示例，如图1所示，所述第四电阻R4、所述齐纳二极管D2 与所述晶体管Q1形成回路，当输入电源IN_VBAT/IN_GND为反向时，第二电容C2和第六电容C6反向充电至“IN_VBAT”，反向电流经过所述回路，使得所述晶体管Q1的体二极管反向截止，且此时齐纳二极管D2正向导通电压约为0.7V，远小于晶体管Q1的栅极端导通门坎电压VGS_th_Q1,此时晶体管Q1也处于反向截止，故输出电压 Vout＝0V，使得电路处于开路，后级电路不通电而保护。
输入电源由反向变为正向后，所述第四电阻R4及所述第八十电阻R80在电路正向导通时产生直流偏置电压，流经所述晶体管Q1的栅极端，降低电路的导通压差。
具体为，当输入电源IN_VBAT/IN_GND为正向时，第二电容C2、第六电容C6、第五电容C5正向充电至“IN_VBAT”，正向电流经过晶体管Q1的体二极管使其正向导通到电源输出端VOUT，且此时第四电阻R4、第八十电阻R80为晶体管Q1的栅极端提供直流偏置电压 VGS，所述电压的计算式为VGS＝IN_VBAT*R80/(R80+R4)，计算得偏置电压远大于晶体管Q1的栅极端导通门坎电压VGS_th_Q1，电路导通后压降为VDS，VDS＝IOUT^2*Rds_on，其中Rds_on为Q1的漏极端导通时的电阻值、IOUT为输出电流值。由于Rds_on≈0，故其导通后压降VDS≈0V，以此实现低导通压差正接功能。
所述CD放电电路2中，所述齐纳二极管D2用于在电源输入端接入反向电压时对所述第五电容C5及所述晶体管Q1的栅极端结电容进行放电，使得所述晶体管Q1截止。
具体为，当输入电源为正向时第五电容C5正向充电至“IN_VBAT”；当输入电源瞬间为反向时，由于第五电容C5以晶体管及Q1的栅源极结电容CGS任然存在正向电压而导通，此时外接齐纳二极管D2对第五电容C5以及晶体管Q1的栅极端结电容CGS进行快速反向放电以迅速关闭晶体管Q1而缩短防反接保护时间。
本实施例中，所述低导通压降的防反接保护电路还包括保护电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲冲击的保护器件，在本实施例为型号为 RS07D-M-08的TVS二极管D1，该保护器件通过所述第四电阻R4与所述晶体管Q1的栅极端连接，另一端与输出电源连接，当TVS二极管 D1的两端经受瞬间的高能量冲击时，该保护器件能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，把两端电压箝制在一个预定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。
值得一提的是，本实用新型一种低导通压降的防反接保护电路中的保护器件包括但不限于型号为RS07D-M-08的TVS二极管。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种低导通压降的防反接保护电路，其特征在于，所述保护电路包括：防反接电路(1)、CD放电电路(2)；
所述防反接电路(1)连接于电源输入端和所述CD放电电路(2)之间，所述防反接电路(1)内设置有实现防反接功能的MOSFET晶体管，所述CD放电电路(2)的一端与所述晶体管的源极端连接，另一端与栅极端连接。
2.根据权利要求1所述的低导通压降的防反接保护电路，其特征在于：
所述防反接电路(1)包括第二电容C2、第六电容C6、MOSFET晶体管Q1、第一电阻R1和第四电阻R4；
所述第一电阻R1与所述第二电容C2和第六电容C6并联，所述第一电阻R1的一端与所述晶体管Q1的漏极端连接，另一端与所述第四电阻R4连接,所述第四电阻R4的另一端与所述晶体管Q1的栅极端连接。
3.根据权利要求2所述的低导通压降的防反接保护电路，其特征在于：所述CD放电电路(2)包括第八十电阻R80、第五电容C5、二极管D2，所述第八十电阻R80、所述第五电容C5和所述二极管D2相互并联。
4.根据权利要求3所述的低导通压降的防反接保护电路，其特征在于：
所述第四电阻R4、所述二极管D2与所述晶体管Q1形成回路，所述第二电容C2和所述第六电容C6在电源输入端接入反向电压时反向充电，产生反向电流，流经所述回路使得所述晶体管Q1的体二极管反向截止，所述晶体管Q1反向截止使得电路处于开路。
5.根据权利要求4所述的低导通压降的防反接保护电路，其特征在于：
所述第四电阻R4及所述第八十电阻R80在电路正向导通时产生直流偏置电压，流经所述晶体管Q1的栅极端，降低导通压差。
6.根据权利要求4所述的低导通压降的防反接保护电路，其特征在于：
所述二极管D2用于在电源输入端接入反向电压时对所述第五电容C5及所述晶体管Q1的栅极端结电容进行放电，使得所述晶体管Q1截止。
7.根据权利要求2-5任一项所述的低导通压降的防反接保护电路，其特征在于：
所述低导通压降的防反接保护电路还包括保护电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲冲击的保护器件D1。
8.根据权利要求7所述的低导通压降的防反接保护电路，其特征在于：
所述保护器件D1通过所述第四电阻R4与所述晶体管Q1的栅极端连接，另一端与输出电源连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922255473.7U CN212849861U (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 一种低导通压降的防反接保护电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922255473.7U CN212849861U (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 一种低导通压降的防反接保护电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212849861U true CN212849861U (zh) | 2021-03-30 |
Family
ID=75112109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922255473.7U Active CN212849861U (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 一种低导通压降的防反接保护电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212849861U (zh) |
-
2019
- 2019-12-16 CN CN201922255473.7U patent/CN212849861U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205248774U (zh) | 一种输入防反接保护电路 | |
| CN203166497U (zh) | 一种防浪涌直流保护电路 | |
| CN103606895B (zh) | 一种过电压关断保护电路 | |
| CN203180783U (zh) | 一种升压电路 | |
| CN204517388U (zh) | 汽车电子控制单元电源保护电路 | |
| CN103683255A (zh) | 开机防浪涌电路 | |
| CN108134514B (zh) | 一种逆变电路中功率mos管的泄放保护电路 | |
| CN206685893U (zh) | 一种基于分立元器件的道路车辆控制器的电源输入防护电路 | |
| CN202978213U (zh) | 一种电源过压保护电路 | |
| CN101309005A (zh) | 车载电子设备中电瞬变抗浪涌电路 | |
| CN107969048B (zh) | 一种输出过压保护电路 | |
| CN212849861U (zh) | 一种低导通压降的防反接保护电路 | |
| CN203607841U (zh) | 用于高压集成电路的过压保护电路 | |
| CN204835501U (zh) | 一种输出过压保护电路 | |
| CN202564933U (zh) | 供电装置 | |
| CN103337955A (zh) | 低损耗串联电容均压装置 | |
| CN100446415C (zh) | 高精度、低失真的脉冲功率放大电路 | |
| CN107508254B (zh) | 一种具有快速响应过压保护功能的稳压电路 | |
| CN205070778U (zh) | 电压尖峰吸收电路及开关电源电路 | |
| CN104682685A (zh) | 一种隔离开关电源欠压保护电路 | |
| CN202917966U (zh) | Mos管降压电路、变压电路以及液晶电视 | |
| CN108288850B (zh) | 一种电压转换输入输出低端导通保护电路 | |
| CN205453654U (zh) | 一种开关管过压保护电路 | |
| CN103066974B (zh) | 具有检测功能的功率器件驱动电路 | |
| CN112003241A (zh) | 一种用于开关电源的过流过压保护电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |