[实用新型]一种利用MOS管实现可正、反接电源的低功耗电路

说明书

本实用新型提供一种利用MOS管实现可正、反接电源的低功耗电路，包括电流输入端接口V1和V2、电流输出端接口V3和V4、以及四个MOS管Q1、Q2、Q3和Q4，所述MOS管Q1和Q4为N型MOS管，所述MOS管Q2和Q3为P型MOS管；MOS管Q1的漏极和源极分别连接接口V1和V4，MOS管Q2的漏极和源极分别连接接口V2和V3，MOS管Q3的漏极和源极分别连接接口V1和V3，MOS管Q4的漏极和源极分别连接接口V2和V4，且MOS管Q1和Q3的栅极通过驱动电阻间接连接接口V2，MOS管Q2和Q4的栅极通过驱动电阻间接连接接口V1。所述电路在电源正接或反接条件下均可实现正常工作且功耗小。

技术领域

本实用新型涉及印刷线路板保护技术领域，具体地，涉及一种利用MOS管(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)实现可正、反接电源的低功耗电路。

背景技术

在电子系统中通常设计有多个独立的电源模块，为了防止出现电源反接现象，常用的方法是在电源模块的输入端用明显标识对极性进行区分，由于人工操作不可避免地存在误差，因此电源反接问题也无法完全杜绝，而一旦电源被反接，则必然会损坏电源的输入端口、甚至造成电源模块整体烧毁的情况。为了减少损失，本行业内需要设计一种可同时适用于电源正接和反接的保护电路。

现有的可反接保护电路包括以下两种：

1、利用二极管的单向导通性

参见图1，当电源端V₁₂为正电压即接口1连接正极而接口2连接负极时，二极管D1和D2正向导通而二极管D3和D4反向不导通，电流从接口1开始流经二极管D1、接口3、负载RL、接口4和二极管D2最终到达接口2形成回路，此时负载端V₃₄为正电压；而当电源端V₁₂为负电压即接口1连接负极而接口2连接正极时，二极管D3和D4正向导通而二极管D1和D2反向不导通，电流从接口2开始流经二极管D4、接口3、负载RL、接口4和二极管D3最终到达接口1形成回路，此时负载端V₃₄仍为正电压；由此可见，无论电源端如何连接，整个电路的负载端V₃₄始终保持正电压。

2、利用继电器对电路进行切换

参见图2，当电源端V₁₂为正电压即接口1连接正极而接口2连接负极时，由于二极管D2反向不导通，继电器不吸合即转换开关与K2和K5连接，电流从接口1开始流经K1、K2、接口3、负载、接口4、K5和K4最终到达接口2形成回路，此时负载端V₃₄为正电压；而当电源端V₁₂为负电压即接口1连接负极而接口2连接正极时，二极管D1正向导通，继电器吸合即转换开关与K3和K6连接，电流从接口2开始流经K4、K6、接口3、负载、接口4、K3和K1最终到达接口1形成回路，此时负载端V₃₄仍为正电压；由此可见，无论电源端如何连接，整个电路的负载端V₃₄始终保持正电压。

上述方法虽然都实现了对电路的保护作用并确保了负载的正常工作，却还存在以下问题：方案1中使用的二极管存在压降问题且降压幅度大(至少降压0.5V)，所以不适用于对电压变化要求比较严格的设备中，另外当通过的电流较大时，二极管会严重发热，设备容易因为二极管烧毁问题而出现故障；方案2中较使用的继电器占用空间大，不利于设备小型化生产，且继电器的开合操作本身就要消耗电能，不适用于对功耗要求比较严格的设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、功耗低、压降小、占用空间小、且可同时适用于电源正接和反接的保护电路，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种利用MOS管实现可正、反接电源的低功耗电路，包括电流输入端接口V1和V2、电流输出端接口V3和V4、四个MOS管Q1、Q2、Q3和Q4、以及驱动电阻，且所述MOS管Q1和Q4为N型MOS管，所述MOS管Q2和Q3为P型MOS管；