專(zhuān)利名稱(chēng)：一種反接保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子電路領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種反接保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
電路系統(tǒng)管理和控制中，經(jīng)常需要檢測(cè)供電電路是否已經(jīng)上電。由于被檢測(cè)電壓及其參考地和檢測(cè)電路的電壓水平及其參考地不一樣，所以需要采用隔離技術(shù)將被檢測(cè)電壓和檢測(cè)電路隔離，以保護(hù)檢測(cè)電路。如圖1所示，為一種常用的電源檢測(cè)電路，輸入電壓經(jīng)過(guò)限流分壓電阻R1，連接到光耦的發(fā)光二級(jí)管D1的驅(qū)動(dòng)端，電源上電后，光耦的發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，光耦的輸出級(jí)被打開(kāi)。后級(jí)電路通過(guò)檢測(cè)光耦的開(kāi)關(guān)狀態(tài)下電源檢測(cè)電路的電流及電壓的變化就可以判斷電源是否上電。
限流分壓電阻R1的阻值由被檢測(cè)電壓的大小確定，選擇R1的原則是使流入檢測(cè)電路的電流i的值適合D1在正常工作時(shí)的輸入電流水平。通常情況下，發(fā)光二極管的正向?qū)妷航茷?.7V，故i的計(jì)算公式為i=V-0.7R1,]]>得出的結(jié)論是i的值為毫安級(jí)別。
如圖2所示，在工程安裝時(shí)，經(jīng)常會(huì)由于誤操作將設(shè)備的輸入電壓接反，光耦的發(fā)光二極管D1處于反向截止?fàn)顟B(tài)，可以流過(guò)的電流i極小，不同的發(fā)光二極管和不同溫度環(huán)境下反向電流i的大小有所不同，但最大不會(huì)超過(guò)幾十微安級(jí)別，R1兩端的電壓就會(huì)比正常供電情況下小數(shù)千倍，即輸入端的電壓幾乎全部降落到D1兩端。如果被檢測(cè)電壓大于光耦的發(fā)光二極管D1的反向耐壓值，光耦就會(huì)被反向擊穿至損壞，致使電路不能正常工作。
針對(duì)以上問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)有一種反接保護(hù)電路，采用在檢測(cè)電路前端并聯(lián)反向鉗壓二極管，并與自恢復(fù)保險(xiǎn)絲串聯(lián)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電源檢測(cè)電路的保護(hù)。如圖3所示，在正常供電的情況下，光耦的發(fā)光二極管正向?qū)ǎ?jīng)過(guò)限流分壓電阻R1限流后流入電源檢測(cè)電路的電流很小，反向鉗壓二極管D2反向截止，流過(guò)極小電流，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲處于導(dǎo)通狀態(tài)。
在電源反接情況下，反向鉗壓二極管D2正向?qū)?，流過(guò)很大的電流，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲進(jìn)入保險(xiǎn)保護(hù)狀態(tài)，表現(xiàn)出很大阻抗，輸入電壓幾乎全部降落在自恢復(fù)保險(xiǎn)絲兩端，電源檢測(cè)電路兩端的電壓只有D2的正向?qū)妷捍笮。粫?huì)造成電源檢測(cè)電路損壞。
但現(xiàn)有技術(shù)的這種反接保護(hù)電路存在以下缺點(diǎn)1.反向鉗壓二極管需要能夠承受安培級(jí)別的正向?qū)娏鳎聪蚰蛪盒枰笥诒粰z測(cè)電源電壓的絕對(duì)值，器件成本較高；2.需要應(yīng)用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，致使電路體積大，總體成本高；3.電源接反時(shí)，流過(guò)保護(hù)電路的電流很大，反向鉗壓二極管和自恢復(fù)保險(xiǎn)絲上都有相當(dāng)大的功耗，要求線路板走線寬，否則器件和電路板容易被燒毀，電路性能不可靠。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中保護(hù)電路成本高，體積大，電路性能不可靠的缺點(diǎn)，提供了一種成本低、體積小、可靠性高的反接保護(hù)電路。
一種反接保護(hù)電路，包括電源檢測(cè)電路；電阻單元，與電源檢測(cè)電路并聯(lián)；二極管單元，其正極與電源檢測(cè)電路相連，其負(fù)極與一接地端相連；或其正極與電源輸入端相連，其負(fù)極與電源檢測(cè)電路相連。
所述電阻單元為一個(gè)定值電阻或者至少兩個(gè)定值電阻串/并聯(lián)。
所述電阻單元的阻值遠(yuǎn)大于電源檢測(cè)電路正向?qū)〞r(shí)的等效阻抗值，且遠(yuǎn)小于電源檢測(cè)電路反向截止時(shí)的反向阻抗值。
所述二極管單元為一個(gè)二極管或者至少兩個(gè)二極管串/并聯(lián)。
所述二極管單元的正向?qū)妷盒∮诒粰z測(cè)電壓減去電源檢測(cè)電路的正向?qū)妷?，且二極管單元正向最大允許電流大于電源檢測(cè)電路正向?qū)〞r(shí)的電流，且二極管單元的反向耐壓大于被檢測(cè)電壓。
本實(shí)用新型采用定值電阻進(jìn)行限壓，采用二極管限制反向電流，定值電阻與二極管是很普遍的電子器件，且成本低，體積小，在電源接反的情況下，本身功耗不大，對(duì)線路板的走線要求不高，電路的性能可靠，所以本實(shí)用新型提供的這種反接保護(hù)電路有成本低，體積小，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)電源檢測(cè)電路圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)電壓反接的電源檢測(cè)電路圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)反接保護(hù)電路圖；圖4為本實(shí)用新型反接保護(hù)電路圖；圖5為本實(shí)用新型采用BAV99二極管時(shí)的反向電流分布圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
如圖4所示，反接保護(hù)電路包括電源檢測(cè)電路，定值電阻R2跨接在電源檢測(cè)電路兩端，與其并聯(lián)，二極管D2的正極與電源檢測(cè)電路相連，其負(fù)極與一接地端相連，其中電源檢測(cè)電路包含一發(fā)光二極管D1、一定值電阻R1，發(fā)光二極管D1的正極通過(guò)一定值電阻R1與電源輸入端相連，發(fā)光二極管D1的負(fù)極與二極管D2的正極相連。在實(shí)際應(yīng)用中定值電阻R2也可以采用兩個(gè)定值電阻串/并聯(lián)或者兩個(gè)以上定值電阻串/并聯(lián)的方式替代；二極管D2同樣也可以采用兩個(gè)二極管串/并聯(lián)或者兩個(gè)以上二極管串/并聯(lián)的方式替代。電源檢測(cè)電路為現(xiàn)有技術(shù)，圖4中僅提供一簡(jiǎn)單實(shí)施例，實(shí)際應(yīng)用中的電源檢測(cè)電路有多種。
除圖4中情況外，二極管D2的正極與電源輸入端相連，其負(fù)極與電源檢測(cè)電路相連，同樣也可以實(shí)現(xiàn)反接保護(hù)。
其中定值電阻R2的阻值遠(yuǎn)大于電源檢測(cè)電路正向?qū)〞r(shí)的等效阻抗值，且遠(yuǎn)小于電源檢測(cè)電路反向截止時(shí)的反向阻抗值；二極管單元的正向?qū)妷盒∮诒粰z測(cè)電壓減去電源檢測(cè)電路的正向?qū)妷?，且二極管單元正向最大允許電流大于電源檢測(cè)電路正向?qū)〞r(shí)的電流，且二極管單元的反向耐壓大于被檢測(cè)電壓。
定值電阻R2和二極管D2在滿足上述要求的同時(shí)需要根據(jù)檢測(cè)電壓的大小進(jìn)行調(diào)整。
以BAV99二極管為例，二極管D2反向截止時(shí)反向電流和電壓以及環(huán)境溫度的關(guān)系如圖5所示，橫坐標(biāo)為二極管D2兩端的反向電壓，縱坐標(biāo)為不同環(huán)境溫度下二極管的反向電流，可見(jiàn)二極管D2的反向電流不會(huì)超過(guò)10微安級(jí)別。如果被檢測(cè)電壓的范圍在10V至50V范圍內(nèi)，二極管反向截止時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的阻抗值在1M歐姆到5M歐姆之間，此時(shí)選用100千歐姆的定值電阻滿足上述要求。普通BAB99二極管，其反向耐壓值為70伏，選用100千歐姆的定值電阻，即可對(duì)輸入電壓為5V至70V的電源檢測(cè)電路達(dá)到反接保護(hù)的作用。
在圖4中，正常上電時(shí)，輸入電源電壓，二極管D2和放光二極管D1都處于正向?qū)顟B(tài)，二極管D2兩端的電壓在0.7V左右，相對(duì)于輸入電壓很小，所以輸入電源電壓幾乎全部降落在AB兩端之間，即AB兩端間的電壓幾乎就等于輸入電壓，從而采用二極管D2不會(huì)影響電源的正常檢測(cè)。發(fā)光二極管D1在正向?qū)〞r(shí)兩端的電壓也為0.7V左右，電流為10毫安級(jí)別，因此，發(fā)光二極管D1在正向?qū)〞r(shí)阻抗為70歐姆左右，此時(shí)定值電阻R2的阻值相對(duì)于電源檢測(cè)電路的阻值很大，流過(guò)定值電阻R2的電流很小，所以不會(huì)引起電路異常。
電源接反時(shí)，輸入電源電壓，二極管D2和發(fā)光二極管D1都處于反向截止?fàn)顟B(tài)，二極管D2和發(fā)光二極管D1都表現(xiàn)出極大阻抗，由于定值電阻R2與電源檢測(cè)電路并聯(lián)，所以AB兩端之間的阻抗主要表現(xiàn)為定值電阻R2的阻值，這個(gè)阻抗與二極管D2兩端的阻抗相比很小，所以輸入電壓主要降落在二極管D2兩端，降落在檢測(cè)電路兩端的電壓極小，即AB兩端之間的電壓極小，不會(huì)造成檢測(cè)電路損壞，從而達(dá)到保護(hù)檢測(cè)電路的目的。
實(shí)際應(yīng)用中二極管的正向?qū)妷憾荚?.7V左右，是一個(gè)很小的值，而正向允許最大電流在幾十毫安級(jí)別，且反向耐壓大的二極管很普遍，并且價(jià)格便宜，體積也很小。定值電阻的市場(chǎng)上也很普遍，且成本低。所以本實(shí)用新型提供的反接保護(hù)電路有成本低、體積小、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種反接保護(hù)電路，其特征在于，包括電源檢測(cè)電路；電阻單元，與電源檢測(cè)電路并聯(lián)；二極管單元，其正極與電源檢測(cè)電路相連，其負(fù)極與一接地端相連；或其正極與電源輸入端相連，其負(fù)極與電源檢測(cè)電路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述電阻單元為一個(gè)定值電阻或者至少兩個(gè)定值電阻串/并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述電阻單元的阻值遠(yuǎn)大于電源檢測(cè)電路正向?qū)〞r(shí)的等效阻抗值，且遠(yuǎn)小于電源檢測(cè)電路反向截止時(shí)的反向阻抗值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述二極管單元為一個(gè)二極管或者至少兩個(gè)二極管串/并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于，所述二極管單元的正向?qū)妷盒∮诒粰z測(cè)電壓減去電源檢測(cè)電路的正向?qū)妷?，且二極管單元正向最大允許電流大于電源檢測(cè)電路正向?qū)〞r(shí)的電流，且二極管單元的反向耐壓大于被檢測(cè)電壓。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種反接保護(hù)電路，包括電源檢測(cè)電路；電阻單元，與電源檢測(cè)電路并聯(lián)；二極管單元，其正極與電源檢測(cè)電路相連，其負(fù)極與一接地端相連；或其正極與電源輸入端相連，其負(fù)極與電源檢測(cè)電路相連。本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中保護(hù)電路成本高，體積大，電路性能不可靠的缺點(diǎn)，采用定值電阻進(jìn)行限壓，采用二極管限制反向電流，實(shí)現(xiàn)了一種成本低，體積小，可靠性高的反接保護(hù)電路。
文檔編號(hào)H02H11/00GK2896632SQ20062001409
公開(kāi)日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者劉強(qiáng), 余承澤, 任院林 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司