一种车用低功耗反接保护电路及其控制方法与流程

本发明涉及电源反接保护领域，特别涉及一种车用低功耗反接保护电路及其控制方法。

背景技术：

在电子系统中，各个电路模块总是包含电压输入和输出端子，正常情况下输入端子的正负端靠机械、图案标识进行辨认，但是一旦电源输入端子接反，会造成输入端子烧毁，严重的甚至会造成整个电子系统烧毁。为避免此类事故，本专利提出一种防反接电路，旨在解决输入端子正负接反的问题。

与本技术最为接近的技术主要如下：

1、申请号：cn201521000062.9，公开号：cn205248774u，《一种输入防反接保护电路》。

a)如图1和2所示，该方案注重低输入电压的反接保护，所以输入电压经过了boost升压电路。

b)该方案选用n型mos管作为反接保护器件。

现有技术1做法中，选用n型mos管，通过电阻分压使mos管的vgs端口达到导通阈值。但是输入端加入了boost升压电路，电路成本会增加。且mos管vgs端未做电压防抖处理。

2、申请号：cn201120128215.3，公开号：cn202050235u，《一种电池反接保护电路及灯具》。

如图3所示，该方案选用p型mos管作为反接保护器件，且加入了一个开关器件。

现有技术2做法中，选用p型mos管，通过电阻分压使mos管的vgs端口达到导通阈值。但是mos管vgs端口未加入稳压管和电容；未加入稳压管，在输入电压较大时vgs端口容易被击穿。未加入电容c，易受电压抖动的影响，导致mos管误导通和关断。

技术实现要素：

本发明目的是：提供一种车用低功耗反接保护电路及其控制方法，旨在解决输入端子正负接反的问题，同时降低电路功耗。

本发明的技术方案是：

一种车用低功耗反接保护电路，包括依次串联的直流电压源dc1、p型mos管q1和负载电路load1，还包括串联分压电路；

所述p型mos管q1上带有体二极管d1，q1的漏极d和体二极管d1正极连接直流电压源dc1正极，直流电压源dc1正极负级接地；q1的源极s和体二极管d1负级连接负载电路load1；

所述串联分压电路包括串联的分压电阻r1、r2，所述分压电阻r1一端连接q1的源极s，另一端通过分压电阻r2接地，分压电阻r1、r2的共结点连接p型mos管q1的栅极g。

优选的，所述分压电阻r2上还串联有开关器件q2，开关器件q2由触发信号s1控制导通与关闭。

优选的，所述触发信号s1由负载电路load1产生，负载电路load1输出信号通过升压或降压变成触发信号s1。

优选的，所述触发信号s1由芯片输出的高低电平产生。

优选的，所述开关器件q2采用三极管或者mos管。

优选的，所述p型mos管q1的源极s与栅极g之间连接有稳压二极管d2。

优选的，所述p型mos管q1的源极s与栅极g之间连接有充放电电容c1。

优选的，所述p型mos管q1的源极s与栅极g之间连接的充放电电容为一个电容或多个电容并联。

一种车用低功耗反接保护电路的控制方法，包括：

s1、当直流电压源dc1有电压输入时，该输入电压使p型mos管q1的体二极管d1导通，进而负载电路load1有电；

s2、负载电路load1输出触发信号s1使开关器件q2导通，分压电阻r1和r2获得分压；

s3、由于r1获得分压，p型mos管q1的源极s与栅极g之间有降压，p型mos管q1导通，体二极管d1被短路，降低功耗；

s4、当直流电压源dc1的正负端子接反后，p型mos管q1和开关器件q2均不会导通，进而保护了电路。

本发明的优点是：

本方案的车用低功耗反接保护电路及其控制方法，可以实现输入电压的防反接功能，相比现有技术，优点在于：

1、本方案使用的是p型mos管，加入了开关管控制电路，开关管的导通和关断由一个后级负载电路的触发信号驱动。该触发信号来源多样，可以是升压或者降压之后的电压信号，也可以是芯片给出的高低电平。借用负载电路的信号作为触发信号，成本低。

2、本方案在mos管的vgs端加入了稳压二极管和电容。稳压二极管可以使电压稳定在一定的值，可以有效避免vgs端电压过高带来的mos管失效问题。充放电电容可以避免电压抖动带来的mos管误开关问题。mos管的vgs端加入了稳压二极管和电容，电路性能可靠稳定。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为现有技术1的输入防反接保护电路的原理图；

图2为现有技术1中boost升压电路的原理图；

图3为现有技术1中电池防反接保护电路的原理图；

图4为本发明的车用低功耗反接保护电路的原理图。

图4中，001-地gnd1；002-直流电压源dc1；003-体二极管d1；004-p型mos管q1；005-稳压管二极管d2；006-电容c1；007-分压电阻r1；008-分压电阻r2；009-开关器件q2；010-地gnd2;011-负载电路load1；012-开关器件的触发信号s1；013-地gnd3。

具体实施方式

如图4所示，本实施例的车用低功耗反接保护电路，包括依次串联的直流电压源dc1、p型mos管q1和负载电路load1，还包括串联分压电路；所述p型mos管q1上带有体二极管d1，q1的漏极d和体二极管d1正极连接直流电压源dc1正极，直流电压源dc1正极负级接地；q1的源极s和体二极管d1负级连接负载电路load1；所述串联分压电路包括串联的分压电阻r1、r2，所述分压电阻r1一端连接q1的源极s，另一端通过分压电阻r2接地，分压电阻r1、r2的共结点连接p型mos管q1的栅极g。所述分压电阻r2上还串联有开关器件q2，开关器件q2由触发信号s1控制导通与关闭。

所述触发信号s1由负载电路load1产生，负载电路load1输出信号通过升压或降压变成触发信号s1。或者，所述触发信号s1由芯片输出的高低电平产生。

所述p型mos管q1的源极s与栅极g之间连接有稳压二极管d2和充放电电容c1。所述开关器件q2采用三极管或者mos管，或选用其他开关器件。

本发明车用低功耗反接保护电路的控制方法，包括：

s1、当直流电压源dc1有电压输入时，该输入电压使p型mos管q1的体二极管d1导通，进而负载电路load1有电；

s2、负载电路load1输出触发信号s1使开关器件q2导通，分压电阻r1和r2获得分压；

s3、由于r1获得分压，p型mos管q1的源极s与栅极g之间有降压，p型mos管q1导通，体二极管d1被短路；

当体二极管导通时，体二极管的导通压降较大，损耗也较大；而当mos管导通时，导通压降较低，损耗较小。

s4、当直流电压源dc1的正负端子接反后，p型mos管q1和开关器件q2均不会导通，进而保护了电路。

本方案使用的是p型mos管，加入了开关管控制电路，开关管的导通和关断由一个后级负载电路的触发信号驱动。该触发信号来源多样，可以是升压或者降压之后的电压信号，也可以是芯片给出的高低电平。借用负载电路的信号作为触发信号，成本低。

本方案在mos管的vgs端加入了稳压二极管和电容。稳压二极管可以使电压稳定在一定的值，可以有效避免vgs端电压过高带来的mos管失效问题。充放电电容可以避免电压抖动带来的mos管误开关问题。mos管的vgs端加入了稳压二极管和电容，电路性能可靠稳定。

所述稳压二极管，并不指定其型号及稳压值，如更换其型号和稳压值，仍属于本专利的范围。

所述充放电电容，但并不指定其型号、容值及数量，如改变其型号、容值大小或者多个电容并联，仍属于本专利的范围。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。