[发明专利]一种电压自跟随防反灌电路

说明书

本发明涉及一种电压自跟随防反灌电路，包括N个二极管、一个PMOS管、一个电阻；所述电压自跟随防反灌电路的电压输入端连接所述N个二极管的阳极以及所述PMOS管的漏极，所述电压自跟随防反灌电路的电压输出端连接所述N个二极管的阴极以及所述PMOS管的源极，所述PMOS管的栅极连接外部控制信号输入端，所述外部控制信号输入端能够输出高低电平控制PMOS管的开断；所述电阻一端连接所述PMOS管源极，另一端连接所述PMOS管的栅极；所述N个二极管的数量N取大于0的整数。该电路应用在电池或超级电容模组恒流充电和升压放电电路中，既防止漏电流超标导致反灌又能实现恒流充电截止电压和升压放电电压精确可控。

技术领域

本发明涉及仪器仪表、智能配网技术领域，尤其涉及一种电压自跟随防反灌电路。

背景技术

在对电池或超级电容模组进行充电恒流充电过程中，若恒流DC/DC芯片输入端掉电，而此时输出端存在较高电压，会使得恒流DC/DC芯片输出对输入存在较高的漏电流，该漏电流轻则会导致该恒流DC/DC芯片不能正常工作，如打嗝式反复启动、输入与输出直通等，严重的可能导致恒流DC/DC芯片异常高温、芯片烧毁，甚至电池或超级电容模组瞬间短路而发生爆炸。因此必须在恒流充电DC/DC芯片与电池或超级电容模组之间设置防反灌电路来解决上述问题。目前广泛采用的方案是采用漏电流较小的二极管来作为防反灌电路。这种方案中，由于二极管管压降会随着电流大小的改变而改变，导致电池或超级电容模组最终充电截止电压的不确定，无法实现实际达到的充电电压与设计充电电压完全一致。

在对电池或超级电容模组进行升压放电过程中，若升压DC/DC芯片输入端无电而输出端存在较高电压时，会使得升压DC/DC芯片输出对输入存在较高的漏电流，该漏电流同样会导致升压DC/DC工作异常，轻则导致芯片打嗝式反复启动或者输入与输出直通，重则导致芯片异常升温、烧毁甚至电池或超级电容模组瞬间短路而爆炸。因此必须在升压放电DC/DC与系统供电之间增加防反灌电路。目前，广泛采用的方案是采用漏电流较小的二极管来作为防反灌电路。这种方案中，由于二极管管压降会随着电流大小的改变而改变，导致升压后的电压不确定，无法实现实际达到的升压电压与设计电压完全一致。

申请公布号为CN108565961A的中国发明申请公开了一种具有防反灌供电自动切换无压损输出电路，包括第一供电端、第二供电端、供电设备以及供电自动切换无压损输出电路；所述供电自动切换无压损输出电路包括降压器U2、场效应管Q1、Q2以及Q3；第一供电端的正极与U2的输入端连接，U2的电压输出端分别与供电设备连接、与Q1的漏极连接，U2的接地端与Q3的漏极连接，Q3的源极接地；Q3的栅极分别与Q1的栅极、Q2的栅极连接，Q1的源极与Q2的源极连接，Q2的漏极与第二供电端正极连接；第一供电端、第二供电端的负极均接地。该电路在供电切换时使输出电压具有连续性保证设备工作稳定，且可防止电流之间反灌造成损耗和器件的损坏，使输出电压更稳定。该电路用两个MOS管实现防反灌以及防反灌电路两端电压相等，但是由于两个MOS管组合体要求绑在一起的栅极电平必须为某个确定的电平状态，不允许持续变化。若防反灌电路两端电压持续变化时，该电路则无法工作。而在恒流充电过程中，恒流DC/DC芯片的输出电压随着电池或超级电容模组电压的持续升高而升高，所以该电路无法实现恒流充电过程的防反灌和无压损功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种在对电池或超级电容模组恒流充电和升压放电过程中既防止漏电流超标导致反灌又能做到恒流充电截止电压和升压放电电压精确可控的电压自跟随防反灌电路。

为解决上述技术问题，本发明提供可在对电池或超级电容模组恒流充电电路和升压放电电路中使用的电压自跟随防反灌电路，其特征在于：