防反向电路、电子设备及车辆的制作方法

本公开涉及车辆，尤其涉及一种防反向电路、电子设备及车辆。

背景技术：

1、现有的供电电路中，经常需要防止反向电流和反向电压，因为反向电流和反向电压会损坏供电电路。

2、现有技术中，在电路中使用二极管防止反向电流和反向电压，其优点为电路简单，成本低，缺点为正向电压高，功耗较大，尤其是在大电流应用时，其会产生的不可接受的功耗和温升；另一种方案为，采用pmos作为供电端防反接电路，此电路可以有效防止电源端反接，其正向电压一般为数十毫伏，功耗较小，可用于大电流电路，但其缺点为不能防止反向电流。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种防反向电路、电子设备及车辆，能够同时防止反向电压和反向电流，并且功耗低，避免了温升问题。

2、第一方面，本公开提供了一种防反向电路，包括：基准电压源、功率模块和放大器模块；

3、所述功率模块包括控制端、输入端和输出端，所述放大器模块包括同相输入端、反相输入端和输出端；

4、所述功率模块的控制端连接所述放大器模块的输出端，所述功率模块的输入端和所述放大器模块的反相输入端均连接输入电源端，所述功率模块的输出端连接目标电压输出端，所述放大器模块的同相输入端通过所述基准电压源连接所述目标电压输出端；

5、其中，所述功率模块用于承担目标电压输出端的电流，在电流反向及电压反向时断开；所述放大器模块用于驱动所述功率模块，使所述功率模块工作在目标工作状态；所述基准电压源用于向所述放大器模块提供基准电压。

6、可选地，防反向电路还包括：驱动模块；

7、所述驱动模块串联在所述放大器模块的输出端与所述功率模块的控制端之间；

8、所述驱动模块用于调节所述功率模块的驱动电流，以稳定目标电压输出端输出的电压。

9、可选地，所述驱动模块包括驱动电阻。

10、可选地，所述放大器模块还包括第一电源端和第二电源端；

11、所述第一电源端连接供电端，所述第二电源端接地。

12、可选地，所述放大器模块包括负反馈运算放大器；

13、所述负反馈运算放大器的同相输入端为所述放大器模块的同相输入端，所述负反馈运算放大器的反相输入端为所述放大器模块的反相输入端，所述负反馈运算放大器的输出端为所述放大器模块的输出端，所述负反馈运算放大器的正电源接入端为所述放大器模块的第一电源端，所述负反馈运算放大器的负电源接入端为所述放大器模块的第二电源端。

14、可选地，所述功率模块包括p型场效应晶体管；

15、所述p型场效应晶体管的漏极为所述功率模块的输入端，所述p型场效应晶体管的源极为所述功率模块的输出端，所述p型场效应晶体管的栅极为所述功率模块的控制端。

16、可选地，所述功率模块的目标工作状态包括第一功率状态和第二功率状态，所述第一功率状态下的工作功率小于所述第二功率状态下的工作功率；

17、在所述第一功率状态下，所述负反馈运算放大器中，同相输入端的电压大于反相输入端的电压，输出端的电压增大；所述p型场效应晶体管的控制端的驱动电压增大，驱动电流增大，直至平衡状态；

18、在所述第二功率状态下，所述负反馈运算放大器中，同相输入端的电压小于反相输入端的电压，输出端的电压减小；所述p型场效应晶体管的控制端的驱动电压减小，驱动电流减小，直至关断。

19、可选地，所述功率模块的工作功率满足：

20、当所述p型场效应晶体管的驱动电流小于或等于电流阈值时，所述p型场效应晶体管的工作功率基于所述基准电压源的电压和所述p型场效应晶体管的驱动电流确定；

21、当所述p型场效应晶体管的驱动电流大于电流阈值时，所述p型场效应晶体管的工作功率基于所述p型场效应晶体管的驱动电流和所述p型场效应晶体管的源极和漏极之间的最小电阻值确定。

22、可选地，所述电流阈值等于所述基准电压源的电压除以所述p型场效应晶体管的源极和漏极之间的最小电阻值。

23、第二方面，本公开还提供了一种电子设备，包括如第一方面任一种所述的防反向电路。

24、第三方面，本公开还提供了一种车辆，包括如第一方面提供的任一种防反向电路或者如第二方面所述的电子设备。

25、本公开提供的防反向电路包括：基准电压源、功率模块和放大器模块；功率模块包括控制端、输入端和输出端，放大器模块包括同相输入端、反相输入端和输出端；功率模块的控制端连接放大器模块的输出端，功率模块的输入端和放大器模块的反相输入端均连接输入电源端，功率模块的输出端连接目标电压输出端，放大器模块的同相输入端通过基准电压源连接目标电压输出端；其中，功率模块用于承担目标电压输出端的电流，在电流反向及电压反向时断开；放大器模块用于驱动功率模块，使功率模块工作在目标工作状态；基准电压源用于向放大器模块提供基准电压。由此，当功率模块的输出端电压高于输入端电压，出现反向电压和反向电流时，放大器模块的同相输入端电压值小于反相输入端的电压值，从而驱动增大功率模块控制端的电压，使功率模块在电流反向及电压反向时断开，避免烧毁电路，功率模块的工作功率与基准电压源提供的基准电压相关，基准电压源提供毫伏级至数十毫伏级的基准电压时，功率模块的功耗可以达到毫瓦级，功率模块的功耗较低，避免了温升问题。

技术特征：

1.一种防反向电路，其特征在于，包括：基准电压源、功率模块和放大器模块；

2.根据权利要求1所述的防反向电路，其特征在于，还包括驱动模块；

3.根据权利要求2所述的防反向电路，其特征在于，所述驱动模块包括驱动电阻。

4.根据权利要求1-3任一项所述的防反向电路，其特征在于，所述放大器模块还包括第一电源端和第二电源端；

5.根据权利要求4所述的防反向电路，其特征在于，所述放大器模块包括负反馈运算放大器；

6.根据权利要求5所述的防反向电路，其特征在于，所述功率模块包括p型场效应晶体管；

7.根据权利要求6所述的防反向电路，其特征在于，所述功率模块的目标工作状态包括第一功率状态和第二功率状态，所述第一功率状态下的工作功率小于所述第二功率状态下的工作功率；

8.根据权利要求7所述的防反向电路，其特征在于，所述功率模块的工作功率满足：

9.根据权利要求8所述的防反向电路，其特征在于，所述电流阈值等于所述基准电压源的电压除以所述p型场效应晶体管的源极和漏极之间的最小电阻值。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求所述1-9任一项所述的防反向电路。

11.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求所述1-9任一项所述的防反向电路，或者如权利要求10所述的电子设备。

技术总结
本公开涉及一种防反向电路、电子设备及车辆，该防反向电路包括：基准电压源、功率模块和放大器模块；功率模块包括控制端、输入端和输出端，放大器模块包括同相输入端、反相输入端和输出端；功率模块的控制端连接放大器模块的输出端，功率模块的输入端和放大器模块的反相输入端均连接输入电源端，功率模块的输出端连接目标电压输出端，放大器模块的同相输入端通过基准电压源连接目标电压输出端；其中，功率模块用于承担目标电压输出端的电流，在电流反向及电压反向时断开；放大器模块用于驱动功率模块，使功率模块工作在目标工作状态；基准电压源用于向放大器模块提供基准电压。通过本公开的技术方案，能够同时防止反向电压和反向电流，并且功耗低，避免了温升问题。

技术研发人员：薛张涛
受保护的技术使用者：北京罗克维尔斯科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14