一种防反接电路的制作方法_2

文档序号:10249462阅读:来源:国知局
的对外接口 Jl ;防反接电路10包括:NM0S管Ql、NMOS管Q2、二极管Dl和二极管D2。
[0035]NMOS管Ql的漏极、NMOS管Q2的栅极和二极管Dl的正极分别连接至对外接口 Jl的引脚I ;NM0S管Ql的栅极、NMOS管Q2的漏极和二极管D2的正极分别连接至对外接口 Jl的引脚2 ;二极管Dl的负极和二极管D2的负极分别连接至负载RL的第一端;NM0S管Ql的源极和NMOS管Q2的源极分别连接至负载RL的第二端。
[0036]具体来说,本实施例的NMOS管均采用单个的MOS管,单个的MOS管由于其制造工艺或其他原因,其带有一个寄生二极管,也叫体二极管,一般来说当NMOS管中通过较小的电流时,通过该寄生二极管的电流产生的电压压降比通过普通的二极管产生的电压压降低。此外,正常情况下NMOS管本身的导通方向是漏极到源极,即漏极电压高于源极,从而实现NMOS管的开关性能;而在本实施例中,是利用NMOS管Ql和Q2的隔离特性来实现电流的导通,即在本实施例中是源极电压高于漏极电压,从而等效于通过寄生二极管来反向导通电流,从而使得导通的所产生的压降降低。
[0037]具体来说,在本实施例的二极管Dl和D2可以是锗二极管,也可以是硅二极管,还可以替换为肖特基二极管,只要能实现二极管的功能均可。此外,由于二极管本身的特性会造成通过其的电流产生一定的压降,在利用较小电压供电的电子设备中,可以采用导通压降小的二极管。由于二极管的压降属于其本身特性,此处不再赘叙。
[0038]具体来说,本实施例中所连接的负载RL可以是电子设备上需要负载的电路或元件,例如可以是电子设备的芯片等耗电元件,还可以是充电电池等元件。
[0039]以下以对外接口 Jl的引脚1、引脚2分别加高电压、低电压为例,并参照图I对本实施例的防反接电路的工作原理进行说明:
[0040]当引脚I加高电压、引脚2加低电压时,由于NMOS管和二极管的导通特性,则Dl正极加高电压,Dl导通;D2正极加低电压,D2截止;Q1的栅极加低电压,Vgs < VtJj Ql截止;Q2的栅极加高电压,Vgs > Vtjj Q2导通,且此时NMOS管Q2的漏极接的是低电压,因此电流从Q2源极流向漏极,可以等效于NMOS管Q2通过寄生二极管导通,压降小。因此电流从引脚I通过D1、负载RL的第一端、负载RL的第二端、Q2回到引脚2,从而形成一个回路。
[0041]当引脚I加低电压、引脚2加高电压时,由于NMOS管和二极管的导通特性,则Dl正极加低电压,Dl截止;D2正极加高电压,D2导通;Q1的栅极加高电压,Vgs > Vt,则Ql导通,且此时NMOS管Ql的漏极接的是低电压,因此电流从Ql的源极流向漏极,可以等效于NMOS管Ql通过寄生二极管导通,压降小;Q2的栅极加低电压,Vgs < Vt,则Q2截止。因此电流从引脚2通过D2、负载RL的第一端、负载RL的第二端、Ql回到引脚1,从而形成一个回路。
[0042]由上述示例可以看出,无论在引脚I或引脚2的哪一端加高电压,流经负载RL的电流均是通过第一端流向第二端,可见,当本实施例的防反接电路应用在电子设备当中时,电子设备的负载可以通过防反接电路连接到对外接口 J1,实现当该对外接口 Jl连接到外部接口时,无论该对外接口 Jl被正接还是反接,都能保证负载RL正常工作。此外,本实施例采用两个MOS管和两个二极管来实现防反接电路,比利用四个二极管来实现防反接电路的实施方式来说,有效地降低了电压通过的压降,对于利用较小电压的电子设备来说,可以提尚电能的使用率,减少损耗。
[0043]在本实施例的一种【具体实施方式】中,如图2所示,防反接电路10还可以包括:保护电阻Rl和/或保护电阻R2 ;NM0S管Ql的栅极通过保护电阻Rl连接至对外接口 Jl的引脚2 ;和/或NMOS管Q2的栅极通过保护电阻R2连接至对外接口 Jl的引脚I。
[0044]本实施例中的保护电阻可以用来调节MOS管的通断速度,当栅极保护电阻小,则MOS管的通断速度快,开关损耗小;反之当栅极保护电阻大,则MOS管的通断速度慢,开关损耗大。然而通断速度过快将使得MOS管的电压和电流变化率大大提供,从而产生较大的干扰,影响整个装置的工作,因此本发明中的保护电阻的阻值可以根据实际需要进行设置。此外,MOS管栅极和源极之间会产生一个寄生电容,在栅极电压驱动下会产生很强的振荡,保护电阻可以与串联在MOS管栅极和源极之间的寄生电容形成串联的防振荡电路,减少振荡。
[0045]在本实施例的一种【具体实施方式】中,如图3所示,NMOS管Ql的源极和NMOS管Q2的源极分别连接至公共端。具体来说,本实施例中的公共端可以是芯片或者电路的公共地,该公共端的电压也可以是大于引脚2的电压、小于引脚I的电压的电压,从而保护电路安全。
[0046]实施例2
[0047]本实施例提供一种防反接电路20,如图4所示。本实施例与实施例I的区别在于,实施例I利用两个NMOS管和两个二极管实现了防反接电路,而本实施例利用两个PMOS管和两个二极管实现了防反接电路。
[0048]如图4所示,防反接电路20连接至由引脚I和引脚2组成的对外接口 J1,防反接电路20包括:PM0S管Q3、PMOS管Q4、二极管D3和二极管D4 ;
[0049]PMOS管Q3的漏极、PMOS管Q4的栅极和二极管D3的负极分别连接至对外接口 Jl的引脚I ;PMOS管Q3的栅极、PMOS管Q4的漏极和二极管D4的负极分别连接至对外接口 Jl的引脚2 ;PM0S管Q3的源极和PMOS管Q4的源极分别连接至负载RL的第一端;二极管D3的正极和二极管D4的正极分别连接至负载RL的第二端。
[0050]具体来说,本实施例的PMOS管均采用单个的MOS管,单个的MOS管由于其制造工艺或其他原因,其带有一个寄生二极管,也叫体二极管,一般来说当PMOS管中通过较小的电流时,通过该寄生二极管的电流产生的电压压降比通过普通的二极管产生的电压压降低。此外,正常情况下PMOS管本身的导通方向是从源极到漏极,即源极电压高于漏极,从而实现PMOS管的开关性能;而在本实施例中,是利用PMOS管Q3和Q4的隔离特性来实现电流的导通,即在本实施例中是漏极电压高于源极电压,从而等效于通过寄生二极管来反向导通电流,从而使得导通的所产生的压降降低。
[0051]具体来说,在本实施例的二极管D3和D4可以是锗二极管,也可以是硅二极管,还可以替换为肖特基二极管,只要能实现二极管的功能均可。此外,由于二极管本身的特性会造成通过其的电流产生一定的压降,在利用较小电压供电的电子设备中,可以采用导通压降小的二极管。由于二极管的压降属于其本身特性,此处不再赘叙。
[0052]具体来说,本实施例中所连接的负载RL可以是电子设备上需要负载的电路或元件,例如可以是电子设备的芯片等耗电元件,还可以是充电电池等元件。
[0053]以下以对外接口 Jl的引脚1、引脚2分别加高电压、低电压为例,并参照图4对本实施例的防反接电路的工作原理进行说明:
[0054]当引脚I加高电压、引脚2加低电压时,由于PMOS管和二极管的导通特性,则Q3的栅极加低电压,Vgs < Vt,则Q3导通,且此时PMOS管Q3的漏极接的是高电压,因此电流从Q3漏极流向源极,可以等效于PMOS管Q3通过寄生二极管导通,压降小;Q4的栅极加高电压,Vgs > VtJj Q4截止;D3负极加高电压,D3截止;D4负极加低电压,D4导通。因此电流从引脚I通过Q3、负载RL的第一端、负载RL的第二端、D4回到引脚2,从而形成一个回路。
[0055]当引脚I加低电压、引脚2加高电压时,由于PMOS管和二极管的导通特性,则Q3的栅极加高电压,Vgs > Vt,则Q3截止;Q4的栅极加低电压,Vgs &l
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