一种直流电源防反接保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种直流电源防反接保护电路，涉及大功率电路的防反接保护，包括：防反接模块，与电源正线和负载连接，所述防反接模块包括N沟道场效应管；所述N沟道场效应管的源极与电源正线连接，漏极与负载连接；升压模块，所述升压模块的输出端与N沟道场效应管的栅极连接，用于为防反接模块提供升压后的驱动电压；低频驱动模块，所述低频驱动模块的输出端与升压模块的输入端连接，所述低频驱动模块产生低频驱动信号，用于驱动升压模块；第二二极管D2，阴极与电源负线连接；所述第二二极管D2的阳极与低频驱动模块连接；所述低频驱动模块通过第二二极管D2与电源负线连接，在保护后级负载的同时，也保护了防反接保护电路本身。也保护了防反接保护电路本身。也保护了防反接保护电路本身。

【技术实现步骤摘要】
一种直流电源防反接保护电路


[0001]本专利技术涉及大功率电路的防反接保护，具体涉及一种直流电源防反接保护电路。

技术介绍

[0002]直流电源正负线反接时，会对后级用电设备造成损坏风险，很多标准对用电设备的输入端有反极性要求，需要在用电设备输入端增加防反接保护措施。
[0003]目前较为广泛应用的防反接保护电路包括以下几种方案：（1）在功率回路中串联功率二极管，其中功率二极管的导通压降大，随着功率的增加，二极管的损耗会加大，一方面严重影响电源的效率，另一方面二极管自身的压降所产生的发热量也随之增大，从而导致整个供电系统温度升高，各电子元件的性能下降；（2）在电源正线上串联PMOS管进行防反接保护，PMOS管的导通电阻较大，随着电流的增加其发热量也随着增加，从而存在散热性以及能耗损失的问题，上述（1）（2）不适合应用于大电流用电设备；（3）在防反接保护电路中采用驱动电路，该驱动电路在电源正接时产生升压驱动信号，导通电源正线上的NMOS管，通过NMOS管给后级负载供电；电源反接时不能通过NMOS管给后级负载供电，保护后级负载，但此时的驱动电路面临被反向电压损坏的风险，即电源反接时，后级负载被保护了，但防反接保护电路本身没有被保护。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是既可以保护后级负载，又可以保护防反接保护电路本身，目的在于提供一种直流电源防反接保护电路，实现保护后级负载的同时，对防反接保护电路本身也进行保护，避免电源反接时，防反接保护电路本身被反向电压损坏。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：一种直流电源防反接保护电路，包括：防反接模块，与电源正线和负载连接，上述防反接模块包括N沟道场效应管和体二极管，上述体二极管的阳极与N沟道场效应管的源极连接，上述体二极管的阴极与N沟道场效应管的漏极连接；上述N沟道场效应管的源极与电源正线连接，上述N沟道场效应管的漏极与负载连接；升压模块，上述升压模块的输出端与N沟道场效应管的栅极连接，用于为防反接模块提供升压后的驱动电压；低频驱动模块，上述低频驱动模块的输出端与升压模块的输入端连接，上述低频驱动模块产生低频驱动信号，用于驱动升压模块；第二二极管D2，上述第二二极管D2的阴极与电源负线连接；上述第二二极管D2的阳极与低频驱动模块连接；上述低频驱动模块通过第二二极管D2与电源负线连接。
[0006]与上述N沟道场效应管的源极和漏极并联的体二极管连接于电源正线和负载之间，上述体二极管的阳极与N沟道场效应管的源极连接，上述体二极管的阴极与N沟道场效应管的漏极连接，根据上述N沟道场效应管的源极与电源正线连接，上述N沟道场效应管的漏极与负载连接，可知，上述体二极管的阳极与电源正线连接，上述体二极管的阴极与负载连接，当电源正接时，升压模块的驱动电压驱动N沟道场效应管导通，上述体二极管被旁路，电流以极低的损耗从N沟道场效应管的源极流向N沟道场效应管的漏极；当电源反接时，体二极管处于截止状态，电流无法从上述体二极管的阴极流向阳极，不让电流流过母线，因没有电流流过母线，电容两端没有电压，上述N沟道场效应管也处于截止状态，没有电流流过后级负载，用于保护后级负载；上述第二二极管D2的阳极与低频驱动模块连接，当电源正接，低频驱动模块产生低频驱动信号驱动升压模块，电流从上述第二二极管D2的阳极流向阴极，上述第二二极管D2导通；当电源反接时，上述第二二极管D2截止，电流无法从上述第二二极管D2的阴极流向阳极，不让电流流过低频驱动模块，避免反向电压损坏低频驱动模块，保护了低频驱动模块，使该防反接保护电路在保护后级负载的同时，对防反接保护电路本身也进行了保护，解决了电源反接时，防反接保护电路本身被反向电压损坏的问题。
[0007]进一步的，上述升压模块与电源正线连接，上述升压模块需要接收到低频驱动模块发送的低频驱动信号后才能与电源负线形成连接关系，从而形成回路，在上述升压模块未接收到低频驱动信号时，该升压模块的电阻为无穷大，不会有电流流过，在上述升压模块接收到低频驱动信号后，上述升压模块接地，形成回路，电流流过上述升压模块，进而为防反接模块提供升压后的驱动电压。
[0008]进一步的，上述升压模块包括：第一二极管D1，电感，一端与上述电源正线连接，另一端与第一二极管D1的阳极连接；电容，一端与上述第一二极管D1的阴极连接，另一端与电源正线连接；开关，一端与连接上述电感和第一二极管D1的导线连接，另一端与低频驱动模块连接。
[0009]电源正接，闭合上述开关，电源正极与负极接通，上述电感开始充电，与电源正线连接的一端为正，与第一二极管D1阳极连接的一端为负，第一二极管D1截止；打开上述开关，上述电感开始放电，与电源正线连接的一端为负，与第一二极管D1阳极连接的一端为正，第一二极管D1导通，电源与电感为电容充电。
[0010]进一步的，上述防反接模块还包括稳压管，上述稳压管的两端分别连接N沟道场效应管的源极和栅极。
[0011]上述稳压管与N沟道场效应管的源极和栅极并联，用于钳位输入N沟道场效应管栅极的电压，避免输入电压远大于上述N沟道场效应管的栅极导通电压，以此损坏上述N沟道场效应管。
[0012]进一步的，上述电容的两端分别连接N沟道场效应管的源极和栅极，上述电容两端的电压作为N沟道场效应管栅极的输入电压，用于导通N沟道场效应管。
[0013]进一步的，上述稳压管的阳极与N沟道场效应管的源极连接，上述稳压管的阴极连接至N沟道场效应管的栅极。
[0014]进一步的，上述低频驱动模块用于设定开关频率和占空比，根据上述开关频率和占空比产生低频驱动信号，周期性的产生低频驱动信号。
[0015]进一步的，上述低频驱动模块的输出端与开关连接，上述低频驱动模块产生低频驱动信号，控制上述开关的通断。
[0016]上述低频驱动模块周期性的产生低频驱动信号，使开关周期性的执行通断操作，为电容充电，维持电容两端的电压，用于持续导通N沟道场效应管。
[0017]进一步的，上述低频驱动模块的一端通过第二二极管D2与电源负线连接，另一端与电源正线直接连接，用于在电源正接时，电源、第二二极管D2和低频驱动模块形成回路，为低频驱动模块供电，产生低频驱动信号。
[0018]在电源反接时，第二二极管D2截止，电流不能通过第二二极管D2，使电源、第二二极管D2和低频驱动模块不能形成回路，电源无法为低频驱动模块供电，此时没有电流流过低频驱动模块，保护了低频驱动模块；因低频驱动模块不工作，无法产生低频驱动信号，使上述升压模块无法接地形成回路，N沟道场效应管不能被导通，保护了后级负载。
[0019]进一步的，上述防反接模块包括一个N沟道场效应管或多个N沟道场效应管；当上述防反接模块包括多个N沟道场效应管，上述N沟道场效应管相互并联。
[0020]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：与上述N沟道场效应管的源极和漏极并联的体二极管连接于电源正线和负载之间，上述体二极管的阳极与N沟道场效应管的源极连接，上述体二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流电源防反接保护电路，其特征在于，包括：防反接模块（20），与电源正线（11）和负载（40）连接，所述防反接模块（20）包括N沟道场效应管，所述N沟道场效应管的源极与电源正线（11）连接，所述N沟道场效应管的漏极与负载（40）连接；升压模块（30），所述升压模块（30）的输出端与N沟道场效应管的栅极连接，用于为防反接模块（20）提供升压后的驱动电压；低频驱动模块（41），所述低频驱动模块（41）的输出端与升压模块（30）的输入端连接，所述低频驱动模块（41）产生低频驱动信号，用于驱动升压模块（30）；第二二极管D2，所述第二二极管D2的阴极与电源负线（12）连接；所述第二二极管D2的阳极与低频驱动模块（41）连接；所述低频驱动模块（41）通过第二二极管D2与电源负线（12）连接。2.根据权利要求1所述的一种直流电源防反接保护电路，其特征在于，所述升压模块（30）与电源正线（11）连接。3.根据权利要求2所述的一种直流电源防反接保护电路，其特征在于，所述升压模块（30）包括：第一二极管D1，电感，一端与所述电源正线（11）连接，另一端与第一二极管D1的阳极连接；电容，一端与所述第一二极管D1的阴极连接，另一端与电源正线（11）连接；开关，一端与连接所述电感和第一二极管D1的导线连接，另一端与低频驱动模块（41）连接。4.根据权利要求3所述的一种直流电源防反接保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：王威，熊亚丽，彭亭，李姣艳，叶冯彬，
申请(专利权)人：成都新欣神风电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：