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直流电源输入反接及过压保护电路设计

直流电源输入反接及过压保护电路设计

July 03, 2025

为了防止用户误接电源输入线导致电源烧毁,电源输入端通常需要设置防反接电路。同时,为了确保输入电压在安全范围内,还需要对输入电压进行过压保护。

图 1 所示的电路实现了防反接和过压保护的集成功能。

其过压保护功能分析如下:当Vin 在正常输入电压范围内,稳压器Z1不会反向击穿,R2和R3的电流基本为0,Vbe 晶体管 P1 的导通电压为 0,即 PNP 晶体管未导通,Vgs PMOS管Q1的导通状态由电阻R4和R5的分压器决定。当Vgs大于导通阈值时,PMOS管导通,即电源正常工作;当Vin输入大于正常输入电压时,此时Vin>Vbr电压调节器失效,PNP晶体管Q1导通,VCE≈0,即Vgs PMOS管的电压≈0,PMOS管关闭,即实现了过压保护。

其反接保护功能分析如下:输入反接保护由NMOS管Q2实现。当电源正极从Vin输入时,栅极电压Vgs 当NMOS管Q2为高电平时,Q2导通,Q1、负载RL和Q2构成一个回路,电路正常工作;当电源正极接反(负极接反)时,Q2截止,整个回路断开,电路停止工作,从而起到反接保护的作用。

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