本實(shí)用新型關(guān)于一種電路，特別是涉及一種無(wú)壓降防反接電路。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有直流電源接口的正負(fù)極性一般都是固定的，操作人員一旦將電源極性接反將會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備工作不正常，甚至?xí)?dǎo)致電子設(shè)備永久性損壞。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，目前一般會(huì)在電源正極電路中增加一個(gè)反接二極管來(lái)預(yù)防電源極性接反造成的設(shè)備永久性損壞。由于二極管具有單向?qū)щ姷奶匦裕?dāng)電源極性接反時(shí)，反接二極管導(dǎo)通，電流將從電源的正極通過(guò)二極管直接流向負(fù)極，不會(huì)向電子設(shè)備內(nèi)部線路供電。

然而，雖然這種防反接的方式可以在一定程度上避免電源極性反接對(duì)電子設(shè)備造成損壞，但是電源極性反接會(huì)在二極管中流過(guò)很大的電流，一旦通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，二極管會(huì)因?yàn)榇箅娏鲗?dǎo)致自身溫度的急劇升高，最終會(huì)導(dǎo)致反接二極管損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型之目的在于提供一種無(wú)壓降防反接電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)的反接二極管因電源極性接反導(dǎo)致?lián)p壞的問(wèn)題。

為達(dá)上述及其它目的，本實(shí)用新型提出一種無(wú)壓降防反接電路，該無(wú)壓降防反接電路包括一有源整流橋，連接于電源與負(fù)載之間，以使得不論電源如何連接均保證從該負(fù)載的第一電源輸出端輸出高電壓而從該負(fù)載的第二電源輸出端輸出低電壓。

進(jìn)一步地，該有源整流橋包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管以及第四MOS管，當(dāng)該電源的第一電源輸入端為正，第二電源輸入端為負(fù)時(shí)，電流從電源正極經(jīng)該第一MOS管流入該負(fù)載的第一電源輸出端，然后從該負(fù)載的第二電源輸出端流出，經(jīng)該第三MOS管至該電源的第二電源輸入端；當(dāng)該第一電源輸入端為負(fù)，第二電源輸入端為正時(shí)，電流從電源正極經(jīng)該第四MOS管流入該負(fù)載的第一電源輸出端，然后從該負(fù)載的第二電源輸出端流出，經(jīng)該第二MOS管至該第一電源輸入端。

進(jìn)一步地，該第一MOS管與第四MOS管為PMOS管，該第二MOS管與第三MOS管為NMOS管。

進(jìn)一步地，該第一電源輸入端連接該第一MOS管的漏極、第二MOS管的漏極、第三MOS管的柵極和第四MOS管的柵極，該第二電源輸入端連接該第四MOS管的漏極、第三MOS管的漏極、該第一MOS管的柵極和該第二MOS管的柵極，該第一電源輸出端連接該第一MOS管的源極和該第四MOS管的源極，該第二電源輸出端連接該第二MOS管的源極和該第三MOS管的源極。

進(jìn)一步地，每個(gè)MOS均內(nèi)接保護(hù)二極管。

進(jìn)一步地，該保護(hù)二極管為陰極接高電壓端而陽(yáng)極接低電壓端。

進(jìn)一步地，該P(yáng)MOS管的保護(hù)二極管的陰極接該P(yáng)MOS管的源極，陽(yáng)極接該P(yáng)MOS管的漏極，該NMOS管的保護(hù)二極管的陰極接該NMOS管的漏極，陽(yáng)極接該NMOS管的源極。

進(jìn)一步地，該NMOS管和PMOS的導(dǎo)通電阻小于50毫歐，且在導(dǎo)通時(shí)隨著柵源電壓成反比變化。

進(jìn)一步地，當(dāng)該第一電源輸入端為電源正極，第二電源輸入端為電源負(fù)極時(shí)，電源電壓從電源正極經(jīng)連接在第一MOS管的漏極和源極間的保護(hù)二極管連接至該第一MOS管的源極，該第一MOS管的柵極接電源負(fù)極，該第一MOS管的柵源反偏，從而第一MOS管形成導(dǎo)通溝道，同時(shí)電源電壓從電源正極經(jīng)第三MOS管的柵極和源極，再經(jīng)過(guò)連接在第三MOS管的源極和漏極間的保護(hù)二極管連接至電源負(fù)極。

進(jìn)一步地，當(dāng)該第一電源輸入端為電源負(fù)極，第二電源輸入端為電源正極時(shí)，電源電壓從電源正極經(jīng)連接在該第四MOS管的漏極和源極間的保護(hù)二極管連接至該第四MOS管的源極，而該第四MOS管的柵極接電源負(fù)極，第四MOS管的柵源反偏，從而該第四MOS管形成導(dǎo)通溝道，同時(shí)電源電壓從電源正極經(jīng)該第二MOS管的柵極和源極，再經(jīng)過(guò)連接在該第二MOS管的源極和漏極間的保護(hù)二極管連接至第一電源輸入端即電源負(fù)極。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型一種無(wú)壓降防反接電路通過(guò)利用有源整流橋連接于電源與電子設(shè)備間，可以實(shí)現(xiàn)直流電源不區(qū)分極性，無(wú)論電源接口如何連接，電子設(shè)備都可以正常工作，不會(huì)因電源接反造成設(shè)備永久性損壞，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)電源通過(guò)此電路后無(wú)壓降的給電子線路提供電源的功能。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種無(wú)壓降防反接電路的電路示意圖；

圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施例電流流向示意圖（一）；

圖3為本實(shí)用新型具體實(shí)施例電流流向示意圖（二）。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)特定的具體實(shí)例并結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型亦可通過(guò)其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。

圖1為本實(shí)用新型一種無(wú)壓降防反接電路的電路示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型一種無(wú)壓降防反接電路，連接于電源與負(fù)載之間，該電源具有第一電源輸入端、第二電源輸入端，該負(fù)載具有第一電源輸出端、第二電源輸出端，該無(wú)壓降防反接電路包括一有源整流橋10，以使得不論電源如何連接均保證從第一電源輸出端輸出高電壓而從第二電源輸出端輸出低電壓。

在本實(shí)用新型具體實(shí)施例中，有源整流橋10包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3以及第四MOS管Q4，其中第一MOS管Q1，第四MOS管Q4是PMOS管，Q2，Q3是NMOS管，當(dāng)直流電源極性為上正下負(fù)（第一電源輸入端為正，第二電源輸入端為負(fù)）時(shí)，電流沿順時(shí)針?lè)较驈碾娫凑龢O經(jīng)PMOS管Q1流入電子設(shè)備（負(fù)載）電源正端（第一電源輸出端），然后從電子設(shè)備（負(fù)載）電源負(fù)端（第二電源輸出端）流出，經(jīng)NMOS管Q3至電源負(fù)極（第二電源輸入端），如圖2所示；當(dāng)直流電源極性為上負(fù)下正（第一電源輸入端為負(fù)，第二電源輸入端為正）時(shí)，電流沿逆時(shí)針?lè)较驈碾娫凑龢O經(jīng)PMOS管Q4流入電子設(shè)備電源正端（第一電源輸出端），然后從電子設(shè)備（負(fù)載）電源負(fù)端（第二電源輸出端）流出，經(jīng)NMOS管Q2至電源負(fù)極（第一電源輸入端），如圖3所示。本實(shí)用新型之無(wú)壓降防反接電路不僅具有電源防反接的功能，由于MOS管正常工作的壓降極小，所以可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)電源無(wú)壓降的功能。

具體地，每個(gè)PMOS管和NMOS管均內(nèi)接保護(hù)二極管，保護(hù)二極管通常是陰極接高電壓端而陽(yáng)極接低電壓端，即PMOS管的保護(hù)二極管的陰極接PMOS管的源極、保護(hù)二極管的陽(yáng)極接PMOS管的漏極，NMOS管的保護(hù)二極管的陰極接NMOS管的漏極、保護(hù)二極管的陽(yáng)極接NMOS管的源極，為保證壓降足夠小，NMOS管和PMOS的導(dǎo)通電阻必須很小，通常用作開(kāi)關(guān)的MOS管導(dǎo)通時(shí)的電阻小于50毫歐，且在導(dǎo)通時(shí)隨著柵源電壓成反比變化。

第一電源輸入端連接PMOS管Q1的漏極、NMOS管Q2的漏極、PMOS管Q3的柵極和NMOS管Q4的柵極，第二電源輸入端連接PMOS管Q4的漏極、NMOS管Q3的漏極、PMOS管Q1的柵極和NMOS管Q2的柵極，第一電源輸出端連接PMOS管Q1的源極和PMOS管Q4的源極，第二電源輸出端連接NMOS管Q2的源極和NMOS管Q3的源極。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

1）當(dāng)電源極性上正下負(fù)時(shí)，即電源正極為第一電源輸入端，電源負(fù)極為第二電源輸入端時(shí)，電源電壓從電源正極經(jīng)連接在PMOS管Q1的漏極和源極間的二極管連接至PMOS管Q1的源極，而PMOS管Q1的柵極接第二電源輸入端即電源負(fù)極，PMOS管Q1的柵源反偏，從而PMOS管Q1形成導(dǎo)通溝道，同時(shí)電源電壓從電源正極經(jīng)NMOS管Q3的柵極和源極，再經(jīng)過(guò)連接在NMOS管Q3的源極和漏極間的二極管連接至第二電源輸入端即電源負(fù)極，NMOS管Q3的柵源正偏，從而NMOS管Q3的源漏間形成導(dǎo)通溝道，在第一電源輸出端和第二輸出端間連接負(fù)載，第一電源輸出端接負(fù)載電源輸入正端，第二輸出端接負(fù)載電源輸入負(fù)端，電流沿順時(shí)針?lè)较驈碾娫凑龢O經(jīng)PMOS管Q1進(jìn)入負(fù)載電源正端，經(jīng)過(guò)負(fù)載后從負(fù)載電源負(fù)端流出，經(jīng)NMOS管Q3流向電源負(fù)極，此時(shí)負(fù)載的電壓比電源電壓低。在電源形成環(huán)路狀態(tài)下，由于Q1的柵極G連接到電源負(fù)極，Q1的源極S電壓接近電源正極電壓，滿足V_G-V_S<0，且|V_GS|>|V_GS(th)|的導(dǎo)通條件，從而Q1導(dǎo)通；由于Q3的柵極G連接到電源正極，Q3的源極S電壓接近電源負(fù)極電壓，滿足V_G-V_S>0，且|V_GS|>|V_GS(th)|的導(dǎo)通條件，從而Q3導(dǎo)通；當(dāng)Q1，Q3完全導(dǎo)通后，接入電子設(shè)備的電壓接近電源電壓，從而實(shí)現(xiàn)電源電壓無(wú)壓降。

2）當(dāng)電源極性上負(fù)下正時(shí)，即電源負(fù)極為第一電源輸入端，電源正極為第二電源輸入端時(shí)，電源電壓從電源正極經(jīng)連接在PMOS管Q4的漏極和源極間的二極管連接至PMOS管Q4的源極，而PMOS管Q4的柵極接第一電源輸入端即電源負(fù)極，PMOS管Q4的柵源反偏，從而PMOS管Q4形成導(dǎo)通溝道，同時(shí)電源電壓從電源正極經(jīng)NMOS管Q2的柵極和源極，再經(jīng)過(guò)連接在NMOS管Q2的源極和漏極間的二極管連接至第一電源輸入端即電源負(fù)極，NMOS管Q2的柵源正偏，從而NMOS管Q2的源漏間形成導(dǎo)通溝道，在第一電源輸出端和第二輸出端間連接負(fù)載，即第一電源輸出端接負(fù)載電源輸入正端，第二輸出端接負(fù)載電源輸入負(fù)端，電流沿逆時(shí)針?lè)较驈碾娫凑龢O經(jīng)PMOS管Q4和負(fù)載進(jìn)入負(fù)載電源正端，經(jīng)過(guò)負(fù)載后從負(fù)載電源負(fù)端流出，經(jīng)NMOS管Q2流向電源負(fù)極，此時(shí)負(fù)載的電壓比電源電壓低。在電源形成環(huán)路狀態(tài)下，由于Q4的柵極G連接到電源負(fù)極，Q4的源極S電壓接近電源正極電壓，滿足V_G-V_S<0，且|V_GS|>|V_GS(th)|的導(dǎo)通條件，從而Q4導(dǎo)通；由于Q2的柵極G連接到電源正極，Q2的源極S電壓接近電源負(fù)極電壓，滿足V_G-V_S>0，且|V_GS|>|V_GS(th)|的導(dǎo)通條件，從而Q2導(dǎo)通；當(dāng)Q2，Q4完全導(dǎo)通后，接入電子設(shè)備的電壓接近電源電壓，從而實(shí)現(xiàn)電源電壓無(wú)壓降。

綜上所述，本實(shí)用新型一種無(wú)壓降防反接電路通過(guò)利用有源整流橋連接于電源與電子設(shè)備間，可以實(shí)現(xiàn)直流電源不區(qū)分極性，無(wú)論電源接口如何連接，電子設(shè)備都可以正常工作，不會(huì)因電源接反造成設(shè)備永久性損壞，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)電源通過(guò)此電路后無(wú)壓降的給電子線路提供電源的功能。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾與改變。因此，本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書(shū)所列。