TWI593218B - Diode reverse leakage current leakage circuit - Google Patents

Description

二極體逆向漏電流的洩放電路

本發明是有關於一種極體逆向漏電流的洩放電路，且特別是有關於一種可降低損耗的電路。

在DC/DC轉換器設計中，輸入端會遇到「逆向反接保護」的規格要求，這時會用一個主動開關如BJT、MOSFET甚至是繼電器進行輸入斷開的保護動作，為達成此一保護功能所增加的成本相當高。因此在較經濟的設計前提下，通常會使用蕭特基二極體達成，蕭特基二極體具有低順偏電壓、使用簡單以及響應迅速的優點，廣泛用於輸入端逆偏保護，其接法如圖1所示，圖1使用D1與D2兩個二極體在輸入反接電壓至A、B點時，可完全將輸出端C、D點斷開隔離，達成保護功能。

但圖1做法有一缺點，由於蕭特基二極體存在一定的逆向漏電流IR，通常是數十~數百uA，因此當CD端電壓存在時，若移除輸入電壓，漏電流IR會持續對AB端進行充電而保持高電壓，這在某些應用場合是不允許的。

為解決以上問題，可在AB端加入洩放電阻(請參考圖2)，將IR漏電流形成一路徑，此時AB端電壓為VAB=I_R*R1，箝制AB電壓。但在某些應用場合，需要將AB端電壓限制於非常低的電 壓準位(低於1~2V)，因此必須使用低電阻值R1，例如數KΩ~10KΩ以箝制AB端電壓。但在電路正常運作時，AB端會跨一高壓直流，R1的持續連接AB端，根據P=V²/R，將會使得R1損耗極大，可達1W以上，造成無謂功率損失。

為達上述或其他目的，本發明提出一種二極體逆向漏電流的洩放電路，其包括：一輸入正極端、一輸入負極端、一輸出正極端、一輸出負極端、一第一二極體及一電流源裝置。該輸出正極端與該輸入正極端耦接，該輸出負極端與該輸入負極端耦接。該第一二極體的陽極端耦接於該輸入正極端，而陰極端耦接於該輸出正極端。該電流源裝置的一端耦接於該第一二極體的陽極端，而另一端耦接於該輸入負極端與該輸出負極端之間。其中，當輸入電壓斷開時，由於該電流源裝置的電流值稍大於二極體逆向漏電流IR，便可將電流源裝置兩端電壓拉至足夠低，可達1V以下。當輸入電壓正常運作於高壓時，該電流源裝置仍然動作，但由於P=VI，因此損耗與輸入電壓成正比，而達到低損耗的目的。

10‧‧‧輸入正極端

11‧‧‧輸入負極端

12‧‧‧輸出正極端

13‧‧‧輸出負極端

20‧‧‧第一二極體

21‧‧‧第二二極體

22‧‧‧第三二極體

23‧‧‧發光元件

30‧‧‧電流源裝置

圖1為習知技術的電路示意圖1。

圖2為習知技術的電路示意圖2。

圖3為本發明第一較佳實施例的電路示意圖。

圖4為本發明第二較佳實施例的電路示意圖。

圖5為本發明第三較佳實施例的電路示意圖。

圖6為本發明第四較佳實施例的電路示意圖。

圖7為本發明第五較佳實施例的電路示意圖。

圖8為本發明第六較佳實施例的電路示意圖1。

圖8為本發明第六較佳實施例的電路示意圖2。

圖10為本發明第六較佳實施例的電路示意圖3。

圖11為本發明第七較佳實施例的電路示意圖。

圖12為本發明第八較佳實施例的電路示意圖。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請參閱圖3所示，其為本發明第一較佳實施例的電路示意圖。本發明提出一種二極體逆向漏電流的洩放電路，其包括：一輸入正極端(10)、一輸入負極端(11)、一輸出正極端(12)、一輸出負極端(13)、一第一二極體(20)及一電流源裝置(30)。該輸出正極端(12)與該輸入正極端耦接(10)，該輸出負極端(13)與該輸入負極端(11)耦接。該第一二極體(20)的陽極端耦接於該輸入正極端(10)，而陰極端耦接於該輸出正極端(12)。該電流源裝置的一端耦接於該第一二極體(20)的陽極端，而另一端耦接於該輸入負極端與該輸出負極端之間。其中，該電流源裝置(30)可為一定電流二極體或其他等效元件，並不依此為限制。

本實施例在輸入正極端(10)及該輸入負極端(11)之間設 置該電流源裝置(30)，當輸入電壓斷開時，由於該電流源裝置的電流值可大於流通過該第一二極體(20)逆向漏電流的電流值，以至於該電流源裝置(30)兩端的電壓差將可降低約1V以下。當輸入電壓正常運作供電時，該電流源裝置(30)仍然繼續動作，由於P=VI，使得損耗將與輸入電壓成正比，因此當電壓差V值在相當低狀況下，其與習知以電阻的損耗差異甚大。

請再參閱圖4，其與前一實施例的差異在於進一步包含有一第二二極體(21)，該第二二極體(21)的陽極端耦接於該電源流裝置(30)的另一端，而該第二二極體(21)的陰極端耦接於該輸入負極端(11)與該輸出負極端(13)之間。該第二二極體(21)主要可用來保護該電源流裝置(30)，以避免損毀。

請參閱圖5及圖6，其與前二實施例的差異在於更進一步具有一第三二極體(21)，該第三二極體的陽極端耦接於該輸出負極端，而該第三二極體的陰極端耦接於該輸入負極端。該第三二極體(22)主要可用來保護整體電路，以避免損毀。其中，此兩實施例中，該該電源流裝置(30)的另一端及該第二二極體(21)的陰極端均僅顯示耦接於該第三二極體(22)的陰極端，若耦接於該第三二極體(22)的陽極端亦是可施行的實施例，並非僅侷限於途中的實施方式。

再請參閱圖7，其與圖4實施例的差異在於該第二二極體(21)以一發光元件(23)取代，該發光元件(23)的一端耦接於該電源流裝置(30)的另一端，而發光元件(23)的另一端耦接於該 輸入負極端(11)與該輸出負極端(13)之間。該發光元件(23)可為LED，因LED需處於定電流的狀態下才可穩定發光，藉此可利用來顯示該電流源裝置(30)在保護功能狀態下是否在運作。

再請參閱圖8，其與先前實施例不同在於該電源流裝置(30)可為可調式電路，藉由一外部訊號(S)對該電流源裝置(30)進行電流的調整。其中該可調式線路為電流鏡線路，可參閱圖9及圖10所示，圖9的電流鏡線路是以雙BJT元件所組成，而圖10的電流鏡線路則是以雙FET元件組成(前述實施例僅是為例，並非依此為限制)。

最後，請參閱圖11及圖12，其分別與第一及第二實施例不同在於該第一二極體(20)的位置，而其他功能完全一致，圖11及圖12所示的該第一二極體(20)主要是將其陽極端耦接於該輸出負極端，而陰極端則是耦接於該輸入負極端，藉此達到與第一及第二實施例相同的功效。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當是後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧輸入正極端

11‧‧‧輸入負極端

12‧‧‧輸出正極端

13‧‧‧輸出負極端

20‧‧‧第一二極體

30‧‧‧電流源裝置

Claims (8)

1. 一種二極體逆向漏電流的洩放電路，其包括：一輸入正極端；一輸入負極端；一輸出正極端，其與該輸入正極端耦接；一輸出負極端，其與該輸入負極端耦接；一第一二極體，其陽極端耦接於該輸入正極端，而陰極端耦接於該輸出正極端；一電流源裝置，其一端耦接於該第一二極體的陽極端，而另一端耦接於該輸入負極端與該輸出負極端之間；以及一第二二極體，該第二二極體的陽極端耦接於該電源流裝置的另一端，而該第二二極體的陰極端耦接於該輸入負極端與該輸出負極端之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之二極體逆向漏電流的洩放電路，其中進一步包括有一第三二極體，該第三二極體的陽極端耦接於該輸出負極端，而該第三二極體的陰極端耦接於該輸入負極端，而該第二二極體的陰極端耦接於該第三二極體的陽極端或陰極端。
3. 如申請專利範圍第2項所述之二極體逆向漏電流的洩放電路，其中該電流源裝置為一定電流二極體。
4. 如申請專利範圍第1項所述之二極體逆向漏電流的洩放電路，其中進一步包括有一發光元件，該發光元件的一端耦接於該電源 流裝置的另一端，而該發光元件的另一端耦接於該輸入負極端與該輸出負極端之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之二極體逆向漏電流的洩放電路，其中該電流源裝置為可調式線路，其可依據一外部訊號對該電流源裝置進行電流的調整。
6. 如申請專利範圍第5項所述之二極體逆向漏電流的洩放電路，其中該可調式線路為電流鏡線路。
7. 一種二極體逆向漏電流的洩放電路，其包括：一輸入正極端；一輸入負極端；一輸出正極端，其與該輸入正極端耦接；一輸出負極端，其與該輸入負極端耦接；一第一二極體，其陽極端耦接於該輸出負極端，而陰極端耦接於該輸入負極端；以及一電流源裝置，其一端耦接於該輸入正極端與該輸出正極端之間，而另一端耦接於該第一二極體的陰極端。
8. 如申請專利範圍第7項所述之二極體逆向漏電流的洩放電路，其中進一步包括有一第二二極體，該第二二極體的陽極端耦接於該電源流裝置的另一端，而該第二二極體的陰極端耦接於該第一二極體的陰極端。