[实用新型]一种高效率直流输入保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直流输入电源或蓄电池输入欠压和过压控制，防止输入电源异常而发生反接的防反接保护技术，特别是一种高效率直流输入保护电路。

背景技术

随着科学技术的发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，因此直流开关电源开始发挥着越来越重要的作用，并相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源等都已广泛地使用了直流开关电源。

为了保护开关电源自身和负载的安全，根据直流开关电源的原理和特点，基于直流开关电源的特点和实际的电器状况，为使直流开关电源在恶劣环境及突发故障下安全可靠地工作，设计开发了一种高效率直流输入保护电路，实现输入过压、欠压和反接保护电路。

通常情况下直流电源输入防反接保护电路是利用二极管的单相导电性来实现防反接保护，如图1所示。这种接法简单可靠，但当输入大电流的情况下功耗影响是非常大的。

实际应用中二极管防反接电路也会采用图2接法，这种防反接电路的优点是电路简单，无损耗，但电源接反后二极管导通会烧保险，反接后需要更换保险管。

输入过欠保护一般通过运放来设置门限，控制晶体管的导通或关断来切断输入。但是晶体管不适用于大输入电流。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高效率直流输入保护电路，高可靠实现直流过压保护；欠压保护；过欠压点可设定，还可实现直流输入反接保护，其应用到直流输入电源前端，或电池充电电路。

为了实现解决上述技术问题的目的，本实用新型采用了如下技术方案：

本实用新型的一种高效率直流输入保护电路，包括正极输入端、负极输入端、正极输出端、负极输出端、TL431电压监控电路、第一二极管、第二二极管、光耦、DC-DC转换器、第一MOS管、第二MOS管、第一电阻；

所述第一二极管的阳极串接在正极输入端，所述第一二极管的阴极串接在TL431电压监控电路的输入正，TL431电压监控电路的输入地接负极输入端，负极输入端直接接负极输出端，所述TL431电压监控电路的输出正和负输出负，分别接光耦发光管端的阳极和阴极，所述第二二极管的阳极接TL431电压监控电路的输入正，第二二极管阴极接光耦三极管端的集电极，光耦三极管端发射极接DC-DC转换器的输入正，DC-DC转换器的输入地接负极输入端，DC-DC转换器输出正和输出地并联第一电阻，DC-DC转换器的输出正接第一MOS管和第二MOS管的栅极，第一MOS管的源极和第二MOS管的漏极串联后接DC-DC转换器的输出地，第一MOS管漏极接正极输入端，第二MOS管的源极接正极输出端。

具体的，所述的TL431电压监控电路有四个口，分别为输入正、输入地、输出正、输出负。TL431电压监控电路输入正和输入地接监控电压；所述的TL431电压监控电路为实现监控电压满足设定的一定范围时，TL431电压监控电路输出正和输出负触发光耦的发光管端正常工作，使光耦的三极管端导通。

具体的，所述的DC-DC转换器为将一路直流输入转化为一路直流输出的电路，输入电压范围应能满足直流输入保护电路输入电压范围要求，输出电压应满足第一MOS管、第二MOS管正常工作对偏置电压Vgs的要求。DC-DC转换器有四个接口，分别为输入正、输入地、输出正、输出地。

通过采用上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

本实用新型的一种高效率直流输入保护电路，电路防反接是利用MOS管的开关特性，控制电路的导通和断开来设计防反接保护电路，由于MOS管的内阻很小，解决了现有采用二极管电源防反接方案存在的压降和功耗过压问题。

本电路利用MOS管的开管特性，结合TL431基本过欠保护电路来控制MOS管的导通关断来实现直流输入、过欠压保护。该电路可靠性高，功耗小，适合大电流输入。

附图说明

图1 是一种常规二极管型防反接保护电路1。

图1中，21是二极管。

图2 是另一种常规二极管型防反接保护电路2。

图2中，22是保险管，23是二极管。

图3是本实用新型的一种高效率直流输入保护电路。

图4 是本实用新型的一种高效率直流输入保护电路； 图中，TL431电压监控电路为具体元器件图。