[发明专利]一种保护负载免受电池反接影响的方法及电路

权利要求书

1.一种保护负载免受电池反接影响的方法，其特征在于，包括N型MOSFET Q1、P型MOSFET Q2、P型MOSFET Q3和N型MOSFET Q4，以及二极管D1、D2、D3和D4，Q1、Q2、Q3和Q4分别连接D1、D2、D3和D4；

当安装的电池为正向时，正极电压通过D2施加到P型MOSFET Q2的源极，同时Q2的栅极与电池的负极电位相连，此时Q2处于导通状态；负极电压通过D3连接到N型MOSFET Q3的源极，Q3的栅极与电池的正极电位相连，此时Q3处于导通状态；Q1和Q4保持断开状态，导通的Q2和Q3将电池电压传输到负载端，极性为左负右正；

当安装的电池为反向时，正极电压通过D4施加到P型MOSFET Q4的源极，同时Q4的栅极与电池的负极电位相连，此时Q4处于导通状态；负极电压通过D1连接到N型MOSFET Q1的源极，Q1的栅极与电池的正极电位相连，此时Q1处于导通状态；Q2和Q3保持断开状态，导通的Q4和Q1将电池电压传输到负载端，极性仍为左负右正；

所述二极管D1、D2、D3和D4互连作为桥式连接，当MOSFET无法工作时，二极管形成的整流桥仍可对输入电压进行整流，从而为负载提供正确极性的供电电压。

2.根据权利要求1所述的一种保护负载免受电池反接影响的方法，其特征在于，Q2和Q4的栅极均通过电阻R2与电池的负极电位相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种保护负载免受电池反接影响的方法，其特征在于，Q3和Q1的栅极均通过电阻R1与电池的正极电位相连。

4.根据权利要求3所述的一种保护负载免受电池反接影响的方法，其特征在于，所述电阻R1/R2用于限流，使负载两端阻抗一致；电阻值的计算方式如下：

R＝(V_bat-R_ds-on×I_load-V_zen)/I_zen

其中：V_bat为电池电压，R_ds-on为MOSFET的导通电阻，I_load为负载端的电流，V_zen为瞬态电压抑制器的反向击穿电压，I_zen为瞬态电压抑制器的工作电流。

5.根据权利要求1所述的一种保护负载免受电池反接影响的方法，其特征在于，还包括瞬态电压抑制器TVS1、TVS2、TVS3和TVS4，主要用以钳位MOSFET Q1、Q2、Q3和Q4的栅源结，从而保护MOS管不易被损毁。

6.一种保护负载免受电池反接影响的电路，其特征在于，包括N型MOSFET Q1、P型MOSFET Q2、P型MOSFET Q3和N型MOSFET Q4，以及二极管D1、D2、D3和D4，Q1、Q2、Q3和Q4分别连接D1、D2、D3和D4；

当安装的电池为正向时，正极电压通过D2施加到P型MOSFET Q2的源极，同时Q2的栅极与电池的负极电位相连，此时Q2处于导通状态；负极电压通过D3连接到N型MOSFET Q3的源极，Q3的栅极与电池的正极电位相连，此时Q3处于导通状态；Q1和Q4保持断开状态，导通的Q2和Q3将电池电压传输到负载端，极性为左负右正；

当安装的电池为反向时，正极电压通过D4施加到P型MOSFET Q4的源极，同时Q4的栅极与电池的负极电位相连，此时Q4处于导通状态；负极电压通过D1连接到N型MOSFET Q1的源极，Q1的栅极与电池的正极电位相连，此时Q1处于导通状态；Q2和Q3保持断开状态，导通的Q4和Q1将电池电压传输到负载端，极性仍为左负右正；

所述二极管D1、D2、D3和D4互连作为桥式连接，当MOSFET无法工作时，二极管形成的整流桥仍可对输入电压进行整流，从而为负载提供正确极性的供电电压。

7.根据权利要求6所述的一种保护负载免受电池反接影响的电路，其特征在于，Q2和Q4的栅极均通过电阻R2与电池的负极电位相连；Q3和Q1的栅极均通过电阻R1与电池的正极电位相连。