一种高压直流防反接保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压直流防反接保护电路，包括VIN输入端、冗余电路、线性稳压电路以及VO输出端，所述冗余电路和线性稳压电路连接在VIN输入端和VO输出端之间，所述线性稳压电路与冗余电路连接。本实用新型专利技术通过采用线性稳压电路串联二极管的方式，为冗余电路供电，在输入电压较高的状态下电路也能正常工作，实现后级DC/DC变换电路输入端反接保护的功能；通过在冗余电路中采用耗尽型MOS管，实现后级DC/DC变换电路输入端电压短路或跌落时，迅速关断冗余电路，避免冗余芯片高压损坏，并保证后级DC/DC变换电路延时关闭，提高电路安全性和可靠性。全性和可靠性。全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种高压直流防反接保护电路


[0001]本技术涉及保护电路
，具体涉及一种高压直流防反接保护电路。

技术介绍

[0002]在常规DC
‑
DC变换电路中，DC
‑
DC直流变换器如果输入端电源极性反接，将导致设备内部元器件损坏，造成不可逆转的后果，因此，在直流输入端加入防反接保护电路将大大提高设备的安全性和可靠性。目前普遍应用的防反接电路以及存在问题如下：
[0003](1)使用输入端串联二极管的方案，如图1所示。该电路结构简单，利用二极管DA1的单向导电性对后级电路进行反接保护，因二极管PN结导通压降较大，该方案只能应用在输入电流较小的场合，如输入端电流较大，二极管损耗加大，发热严重，同时，大大影响整机的效率。
[0004](2)使用电阻分压控制MOS管导通的方案，如图2所示。该电路使用MOS管VB1代替传统的二极管，在输入端极性正常时，利用电阻RB1和稳压管ZB1串联的稳压值为MOS管VB1提供正极性栅极电压，使MOS管处于饱和导通状态；在输入端极性反接时，稳压管ZB1的正向导通，MOS管VB1截止，保护后级电路。MOS管在大电流场合饱和导通时的损耗远低于二极管。EB1为储能电容，可保证在前级电压跌落或短路时，后级电路能维持一定时间的正常工作。该电路在输入端突然短路或跌落的情况下，MOS管VB1因电解电容EB1提供的栅极电压而无法关断，使得电解电容EB1储存的电荷迅速通过MOS管EB1的源极而反向泄放掉，后级电路因电解电容EB1的电压迅速跌落而关断。因此，该电路无法实现输入端电压跌落或短路时，后级电路维持一定时间正常工作，延时关闭的要求。
[0005](3)使用冗余专用芯片的方案，如图3所示。该电路通过冗余专用芯片NC1检测MOS管VC1的漏源电压而控制MOS管的开通与关断。在输入端极性正常时，芯片NC1检测到MOS管VC1的源极电压大于漏极电压，MOS管导通；在输入极性反接时，芯片NC1检测到MOS管VC1的源极电压小于漏极电压，MOS管关断，保护后级电路。该电路在输入端电压跌落或短路时，芯片NC1可迅速关断MOS管VC1，电解电容EC1无反向泄放通路，可保证后级DC
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DC变换延时关闭的工作要求。因专用冗余芯片工作电压低于100V，且芯片能承受的反向工作电压远低于其正向工作电压，因此，该电路只适用于输入电压较低的场合。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种高压直流防反接保护电路，以提高电路可靠性和安全性。
[0007]一种高压直流防反接保护电路，包括VIN输入端、冗余电路、线性稳压电路以及VO输出端，所述冗余电路和线性稳压电路连接在VIN输入端和VO输出端之间，所述线性稳压电路与冗余电路连接。
[0008]优选地，所述冗余电路包括第一电容、第一MOS管、第二MOS管、第一稳压管、第二稳压管以及冗余芯片，所述第一电容与冗余芯片的电源端和地端连接，所述第一稳压管与冗
余芯片的输入检测端和驱动端连接，所述第二稳压管与冗余芯片的输出检测端和地端连接，所述第一MOS管与第一稳压管、第二MOS管以及冗余芯片的驱动端连接，所述第二MOS管与冗余芯片的输入检测端和输出检测端连接，所述第一MOS管还连接于VIN输入端和VO输出端之间。
[0009]优选地，所述冗余电路还包括电解电容，所述电解电容的正极与VO输出端连接，所述电解电容的负极接地。
[0010]优选地，所述第一MOS管为N沟道增强型MOS管，所述第二MOS管为N沟道耗尽型MOS管。
[0011]优选地，所述线性稳压电路包括第一电阻、第一二极管、第一三极管以及第三稳压管，所述第一三极管的基极与第一电阻和第三稳压管的阳极连接，所述第一三极管的发射极与冗余芯片的地端连接，所述第一三极管的集电极与第一电阻和第一二极管的阳极连接，所述第三稳压管的阴极与VIN输入端连接，所述第一二极管的阴极接地。
[0012]优选地，所述线性稳压电路还包括第二电容，所述第二电容连接于VIN输入端和地线之间。
[0013]优选地，所述VIN输入端与前级供电电路相连，所述VO输出端与后级DC/DC变换电路相连。
[0014]优选地，所述冗余芯片的型号包括但不限于LTC4359、LM5050。
[0015]本技术的有益效果体现在：通过采用线性稳压电路串联二极管的方式，为冗余电路供电，在输入电压较高的状态下电路也能正常工作，实现后级DC/DC变换电路输入端反接保护的功能；通过在冗余电路中采用耗尽型MOS管，实现后级DC/DC变换电路输入端电压短路或跌落时，迅速关断冗余电路，避免冗余芯片高压损坏，并保证后级DC/DC变换电路延时关闭，提高电路安全性和可靠性。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0017]图1为本技术
技术介绍
提供的防反接电路使用输入端串联二极管的电路原理图；
[0018]图2为本技术
技术介绍
提供的防反接电路使用电阻分压控制MOS管导通的电路原理图；
[0019]图3为本技术
技术介绍
提供的防反接电路使用冗余专用芯片的电路原理图；
[0020]图4为本技术实施例提供的一种高压直流防反接保护电路的模块框图。
具体实施方式
[0021]下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0022]需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0023]如图4所示，一种高压直流防反接保护电路，包括VIN输入端、冗余电路、线性稳压电路以及VO输出端，所述冗余电路和线性稳压电路连接在VIN输入端和VO输出端之间，所述线性稳压电路与冗余电路连接。
[0024]进一步地，冗余电路包括第一电容C1、第一MOS管V1、第二MOS管V2、第一稳压管Z1、第二稳压管Z2以及冗余芯片N1。其中，第一电容C1与冗余芯片N1的电源端VCC和地端GND
‑
N1连接，第一稳压管Z1的阳极与冗余芯片N1的输入检测端IN连接，第一稳压管Z1的阴极与冗余芯片N1的驱动端GATE连接，第二稳压管Z2的阴极与冗余芯片N1的输出检测端OUT连接，第二稳压管Z2的阳极与冗余芯片N1的地端GND
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N1连接并接地，第一MOS管V1的栅极与冗余芯片N1的驱动端GATE连接，第一MOS管V1的源极与第一稳压管Z1的阳极连接，第一MOS管V1的漏极与第二MOS管V2的漏极连接，第二MOS管V2的栅极与冗余芯片N1的输入检测端I本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压直流防反接保护电路，其特征在于，包括VIN输入端、冗余电路、线性稳压电路以及VO输出端，所述冗余电路和线性稳压电路连接在VIN输入端和VO输出端之间，所述线性稳压电路与冗余电路连接；所述冗余电路包括第一电容、第一MOS管、第二MOS管、第一稳压管、第二稳压管以及冗余芯片，所述第一电容与冗余芯片的电源端和地端连接，所述第一稳压管与冗余芯片的输入检测端和驱动端连接，所述第二稳压管与冗余芯片的输出检测端和地端连接，所述第一MOS管与第一稳压管、第二MOS管以及冗余芯片的驱动端连接，所述第二MOS管与冗余芯片的输入检测端和输出检测端连接，所述第一MOS管还连接于VIN输入端和VO输出端之间。2.根据权利要求1所述的一种高压直流防反接保护电路，其特征在于，所述冗余电路还包括电解电容，所述电解电容的正极与VO输出端连接，所述电解电容的负极接地。3.根据权利要求1所述的一种高压直流防反接保护电路，其特征在于，所述第一MOS管...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵光辉，刘鹏飞，李江，
申请(专利权)人：北京朗原科技有限公司，
类型：新型
国别省市：