一种基于直流电源输入防反接电路的制作方法

本实用新型涉及直流电源输入保护领域，尤其涉及一种基于直流电源输入防反接电路。

背景技术：

随着新能源电动汽车的发展，光纤测温系统的应用也越来越广泛。光纤测温系统的使用安全，越来越受到人们的关注。用户在使用中将光纤测温系统的输入端直接与电源相连，然而对于一些用户来说，很容易将输入端正负极接反，存在很大的安全隐患。

目前常用的直流电源输入防反接装置有：1、电磁继电器加控制线路。在极性正确时电磁继电器将电源导通。这一结构在输入电压恒定时可以兼顾效率和成本，但如果输入电压变化范围较大，需要的控制线路就要变得复杂，导致成本高、自身效率低。2、熔断丝加二极管。二极管反接时导通使电源短路熔断丝熔断。此装置效率高、成本低，但接反后需更换熔断丝，实际使用不便。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种高效、稳定、低成本、能够满足光纤测温系统要求的直流电源输入防反接电路。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于直流电源输入防反接电路，包括防反接控制电路和保护电路；

所述防反接控制电路，由NPN三极管以及PMOS管构成，用于控制直流电源输入的导通和关闭，当直流电源输入正接时，所述NPN三极管开启，控制所述PMOS管导通，输入电流能通过所述PMOS管；当直流电源输入反接时，所述NPN三极管关闭，同时所述PMOS管不导通，输入电流不能通过所述PMOS管，起到防反接作用，保护后续电路不被损坏。

所述保护电路，由稳压二极管构成，用于保护所述PMOS管不被击穿，当输入直流电压高于所述稳压二极管的反向击穿电压时，所述稳压二极管进入工作状态，将所述PMOS管栅源电压U(gs)钳位在安全工作电压范围，起到保护所述PMOS管不被击穿的作用。

其中，所述直流电源的输入电压为正接时，正常向后续电路供电；所述直流电源的输入电压为反接时，停止向后续电路供电。

本实用新型的有益效果是：提供的一种基于直流电源输入防反接电路，当直流电源的输入正接时，所述直流电源的输入电压使防反接电路中所述NPN三极管导通，并控制所述PMOS管开始工作；当直流电源的输入电压反接时，所述直流电源的输入电压无法使所述NPN三极管打开，且所述PMOS管无法导通，电源输入回路被切断。稳压二极管能够使所述PMOS管的栅源电压U(gs)钳位在其安全工作范围，使得防反接电路能够稳定可靠工作。与现有技术相比，本实用新型实施例能够控制直流电源输入反接时防止电源供电启动，并且在保证防反接功能的前提下提高了基于直流电源输入防反接电路的稳定性、可靠性，降低了维护成本。

附图说明

图1为本实用新型直流电源的输入电压正接电路原理图；

图2为本实用新型直流电源的输入电压反接电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型实施例技术方案的优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型实施例作详细说明。

如图1和图2所示，一种基于直流电源输入防反接电路，包括防反接控制电路和保护电路；

所述防反接控制电路，由NPN三极管以及PMOS管构成，用于控制直流电源输入的导通和关闭，当直流电源输入正接时，所述NPN三极管开启，控制所述PMOS管导通，输入电流能通过所述PMOS管；当直流电源输入反接时，所述NPN三极管关闭，同时所述PMOS管不导通，输入电流不能通过所述PMOS管，起到防反接作用，保护后续电路不被损坏。

所述保护电路，由稳压二极管构成，用于保护所述PMOS管不被击穿，当输入直流电压高于稳压二极管的反向击穿电压时，稳压二极管进入工作状态，将所述PMOS管栅源电压U(gs)钳位在安全工作电压范围，起到保护PMOS管不被击穿的作用。

其中，所述直流电源的输入电压为正接时，正常向后续电路供电；所述直流电源的输入电压为反接时，停止向后续电路供电。

如图1所示，Q1为PMOS管，Q2为NPN三极管，D1为稳压二极管，g为PMOS管的栅极，b为NPN三极管基极。

所述防反接电路正接时，所述NPN三极管Q2打开，并控制PMOS管Q1导通；在防反接电路反接时，所述NPN三极管Q2无法打开，所述PMOS管Q1处于不导通状态。

其中，当直流电源输入电压正接时，所述PMOS管Q1漏极d为高电位，由于所述PMOS管Q1的寄生二极管的存在，使得所述PMOS管Q1的源极s为高电位，通过R1作为上拉电阻使得所述PMOS管Q1的栅极g为高电位；而对于所述NPN三极管Q2来说，直流电源输入正接时，基极b为高电位，发射极e是低电位，压差达到开启电压后所述NPN三极管Q2导通，所述NPN三极管Q2集电极c变成低电位，由于R3<<R1，故所述PMOS管Q1的栅极g由高电位被拉低为低电位，使得电位关系满足U(gs)<0，满足所述PMOS管Q1导通的条件，所述PMOS管Q1导通，电流正常通过所述PMOS管Q1到达输出端形成闭合回路。其中稳压二极管D1，保护所述PMOS管Q1不被击穿，在输入电压高于所述稳压二极管D1的反向击穿电压时，所述稳压二极管D1进入工作状态，将所述PMOS管Q1栅源电压钳位在安全工作电压范围，起到保护所述PMOS管Q1不被击穿的作用，提高了基于直流电源输入防反接电路的稳定性和可靠性。

如图2所示，当直流电源输入电压反接时，所述PMOS管Q1漏极d为低电位，防反接PMOS管的寄生二极管无法导通；而对于NPN三极管Q2来说，当直流电源输入反接时，基极b为低电位，发射极e为高电位，无法满足所述NPN三极管Q2导通的条件，所述NPN三极管Q2不导通，故所述PMOS管Q1的栅极g电位与s极的电位相同，使得栅源极压差不满足所述PMOS管Q1导通的条件U(gs)<0，因此所述PMOS管Q1处于不导通状态，电流无法通过所述PMOS管Q1，实现控制直流电源输入反接时防止电源供电启动。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。