电源的防反接电路

摘要

本申请实施例公开了一种电源的防反接电路，属于防反接技术领域。所述电源的防反接电路包括：相连的连接器和控制电路；当所述输入电源的正负极正接所述连接器时，所述控制电路中的MOS管在所述输入电源的作用下导通，以使所述控制电路的接地端接单板地；所述控制电路中的三极管在转换电压节点的作用下导通，以使所述控制电路的接地端由接所述单板地切换为接地，所述转换电压节点是对所述输入电源的电压进行降压转换得到的；当所述输入电源的正负极反接所述连接器时，所述控制电路中的MOS管和三极管不导通。本申请既可以在电源反接时保护单板，也可以避免产生下电瞬间出现振荡，还可以消除MOS管导通时的内阻对产品的影响。

权利要求

1.一种电源的防反接电路，其特征在于，所述电源的防反接电路包括：相连的连接器和控制电路；

当输入电源的正负极正接所述连接器时，所述控制电路中的金属氧化物半导体场效应MOS管在所述输入电源的作用下导通，以使所述控制电路的接地端接单板地；在所述输入电源掉电后，所述控制电路中的三极管在转换电压节点的作用下导通，以使所述控制电路的接地端由接所述单板地切换为接地，避免所述单板地成为浮地，所述转换电压节点是对所述输入电源的电压进行降压转换得到的；

当所述输入电源的正负极反接所述连接器时，所述控制电路中的MOS管和三极管不导通；

所述控制电路包括：第一子电路、第二子电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、降压转换芯片、所述MOS管和所述三极管；

所述连接器的电压输入端分别与所述控制电路的第一电压输入端和所述降压转换芯片相连，所述降压转换芯片与所述控制电路的第二电压输入端相连，所述连接器的接地端与所述控制电路的接地端相连；

所述第一电压输入端与所述第一子电路的输入端相连，所述第一子电路的输出端分别与所述MOS管的栅极和所述第一电阻的第一端口相连，所述MOS管的源极和所述第二电阻的第一端口均接单板地，所述MOS管的漏极和所述第二电阻的第二端口分别与所述控制电路的接地端相连；

所述第一电阻的第二端口分别与第三电阻的第一端口和所述三极管的集电极相连，所述第三电阻的第二端口与所述控制电路的接地端相连；

所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极与所述第二子电路的输出端相连，所述第二子电路的输入端与第二电源输入端相连；

当上电时，所述控制电路的接地端先与所述单板地导通，降压转换芯片将输入电源进行降级处理后提供给所述转换电压节点，所述转换电压节点再上电，所述控制电路的接地端由与所述单板地连接切换为与地连接，以使所述单板地与所述控制电路的接地端之间的电压值消失，消除所述MOS管导通时的内阻对产品的影响。

2.根据权利要求1所述的防反接电路，其特征在于，所述第一子电路包括：第四电阻和第一电容；

所述第四电阻的第一端口和所述第一电容的第一端口分别与所述第一子电路的输入端相连；

所述第四电阻的第二端口和所述第一电容的第二端口分别与所述第一子电路的输出端相连。

3.根据权利要求1所述的防反接电路，其特征在于，所述第二子电路包括：第五电阻、第六电阻、第二电容和第三电容；

所述第五电阻的第一端口与所述第二子电路的输入端相连，所述第五电阻的第二端口分别与所述第六电阻的第一端口、所述第二电容的第一端口和所述第三电容的第一端口相连；

所述第六电阻的第二端口、所述第二电容的第二端口和所述第三电容的第二端口接地。

4.根据权利要求1所述的防反接电路，其特征在于，当所述输入电源的正负极正接所述连接器时，所述连接器的电压输入接口与所述输入电源的正极相连，所述连接器的接地端与所述输入电源的负极相连。

5.根据权利要求1所述的防反接电路，其特征在于，当所述输入电源的正负极反接所述连接器时，所述连接器的电压输入接口与所述输入电源的负极相连，所述连接器的接地端与所述输入电源的正极相连。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的防反接电路，其特征在于，所述输入电源的电压为12V，所述转换电压节点的电压为0.9V。

说明书

电源的防反接电路

技术领域

[0001] 本申请实施例涉及防反接技术领域，特别涉及一种电源的防反接电路。

背景技术

[0002] 目前，大多数电子产品在工厂生产阶段或工人现场施工需要进行剪线，导致电子产品无法采用标准的防插错的接头，这样，可能会由于人员的疏忽导致DC（Direct 
Current，直流电）电源的正负极反接，从而带来损失，所以，给电路增加防反接电路是非常
有必要的。

[0003] 目前市面上的防反接电路有四种。其中，第一种是采用一只二极管进行防反接；第二种是采用保险丝和反向并联的二极管进行防反接；第三种是采用桥接电路进行防反接；
第四种是采用MOS（Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体场效应）管进行防反
接。

[0004] 对于上述四种防反接电路，当采用二极管进行防反接时，二极管导通存在压降，不适合大电流电路。当采用保险丝和二极管进行防反接时，一旦电源反接则需要更换保险丝，
操作麻烦。当采用桥接电路进行防反接时，存在两个二极管的压降，不适合大电流电路。当
采用MOS管进行防反接时，不存在压降，适合大电流电路，且可以反复使用，但是，输入电源
12V掉电时MOS管的关断速度比3.3V电压节点下电时序快时，导致3.3V电压节点的电压出现
振荡。

发明内容

[0005] 本申请实施例提供了一种电源的防反接电路，用于解决下电时3.3V电压节点的电压出现振荡的问题。所述技术方案如下：

[0006] 一方面，提供了一种电源的防反接电路，所述电源的防反接电路包括：相连的连接器和控制电路；

[0007] 当所述输入电源的正负极正接所述连接器时，所述控制电路中的金属氧化物半导体场效应MOS管在所述输入电源的作用下导通，以使所述控制电路的接地端接单板地；所述
控制电路中的三极管在转换电压节点的作用下导通，以使所述控制电路的接地端由接所述
单板地切换为接地，所述转换电压节点是对所述输入电源的电压进行降压转换得到的；

[0008] 当所述输入电源的正负极反接所述连接器时，所述控制电路中的MOS管和三极管不导通。

[0009] 在一种实现方式中，所述控制电路包括：第一子电路、第二子电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、降压转换芯片、所述MOS管和所述三极管；

[0010] 所述连接器的电压输入端分别与所述控制电路的第一电压输入端和所述降压转换芯片相连，所述降压转换芯片与所述控制电路的第二电压输入端相连，所述连接器的接
地端与所述控制电路的接地端相连；

[0011] 所述第一电压输入端与所述第一子电路的输入端相连，所述第一子电路的输出端分别与所述MOS管的栅极和所述第一电阻的第一端口相连，所述MOS管的源极和所述第二电
阻的第一端口均接单板地，所述MOS管的漏极和所述第二电阻的第二端口分别与所述控制
电路的接地端相连；

[0012] 所述第一电阻的第二端口分别与第三电阻的第一端口和所述三极管的集电极相连，所述第三电阻的第二端口与所述控制电路的接地端相连；

[0013] 所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极与所述第二子电路的输出端相连，所述第二子电路的输入端与所述第二电源输入端相连。

[0014] 在一种实现方式中，所述第一子电路包括：第四电阻和第一电容；

[0015] 所述第四电阻的第一端口和所述第一电容的第一端口分别与所述第一子电路的输入端相连；

[0016] 所述第四电阻的第二端口和所述第一电容的第二端口分别与所述第一子电路的输出端相连。

[0017] 在一种实现方式中，所述第二子电路包括：第五电阻、第六电阻、第二电容和第三电容；

[0018] 所述第五电阻的第一端口与所述第二子电路的输入端相连，所述第五电阻的第二端口分别与所述第六电阻的第一端口、所述第二电容的第一端口和所述第三电容的第一端
口相连；

[0019] 所述第六电阻的第二端口、所述第二电容的第二端口和所述第三电容的第二端口接地

[0020] 在一种实现方式中，当所述输入电源的正负极正接所述连接器时，所述连接器的电压输入接口与所述输入电源的正极相连，所述连接器的接地端与所述输入电源的负极相
连。

[0021] 在一种实现方式中，当所述输入电源的正负极反接所述连接器时，所述连接器的电压输入接口与所述输入电源的负极相连，所述连接器的接地端与所述输入电源的正极相
连。

[0022] 在一种实现方式中，其特征在于，所述输入电源的电压为12V，所述转换电压节点的电压为0.9V。

[0023] 本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

[0024] 由于控制电路中包括MOS管和三极管，且当输入电源正负极正接连接器时，控制电路中的MOS管在输入电源的作用下导通，以使控制电路的接地端接单板地；控制电路中的三
极管在转换电压节点的作用下导通，以使控制电路的接地端由接单板地切换为接地，单板
正常启动；当输入电源的正负极反接连接器时，控制电路中的MOS管和三极管不导通，单板
无法正常启动，从而可以保护单板，防止单板损坏。

[0025] 由于控制电路中包括MOS和三极管，当输入电源正负极正接连接器且输入电源下电时，MOS管迅速关断，控制电路的接地端与单板地不导通，然而由于转换电压节点的下电
顺序在输入电源之后，所以，三极管在转换电压节点的作用下依然导通，也就使得控制电路
的接地端能够接地，不会导致单板地成为浮地，也就可以避免产生下电瞬间出现振荡的问
题。当输入电源正负极反接连接器时，单板无法正常启动，也就不存在下电时序问题。

[0026] 当MOS管导通时，MOS管中存在二极管压降和内存问题，在三极管导通时，控制电路的接地端直接接地，而不再通过MOS接单板地，使得单板地与控制电路的接地端之间的电压
值消失，从而可以消除MOS管导通时的内阻对产品的影响。

[0027] 由于第一子电路可以形成电阻‑电容RC电路，而RC电路具有下电延迟时间的作用，所以，可以通过RC电路和三极管的组合来共同避免产生下电瞬间出现振荡的问题，起到双
保险的作用。

附图说明

[0028] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。

[0029] 图1是根据相关技术示出的一种电源树的示意图；

[0030] 图2是本申请一个实施例提供的电源的防反接电路的电路示意图；

[0031] 图3是本申请一个实施例提供的电源的防反接电路的电路示意图；

[0032] 图4是相关技术提供的0.9V电压节点和3.3V电压节点的下电示意图；

[0033] 图5是本申请一个实施例提供的0.9V电压节点和3.3V电压节点的下电示意图。

具体实施方式

[0034] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

[0035] 本实施例中的输入电源为12V，可以通过DC/DC转换芯片将该输入电源转换其他电压值的电源，再提供给各个电压节点进行供电。请参考图1所示的电源树，可以先通过DC/DC
转换芯片SY8120将12V转换成3.3V，再通过DC/DC转换芯片SY8089将3.3V转换成0.9V，从而
通过0.9V电压节点为电子产品中的CPU（Central Processing Unit，中央处理单元）进行供
电。因此，输入电源的上下电顺序为：12V＞3.3V＞0.9V。即，输入电源12V优先于0.9V电压节
点下电，这中间存在上下电时间差，输入电源12V下电后会导致MOS管关断，也就会使防反接
电路的接地端与单板地不导通，单板地会成为浮地，从而会引起3.3V电压节点的电压出现
振荡。本实施例中提供的防反接电路可以避免3.3V电压节点的电压出现振荡，下面对该防
反接电路进行介绍。

[0036] 请参考图2，其示出了本申请实施例提供的一种电源的防反接电路的电路示意图。该电源的防反接电路可以包括相连的连接器210和控制电路220。

[0037] 其中，连接器210包括电压输入端和接地端，该电压输入端与控制电路220的第一电压输入端相连，该接地端与控制电路220的接地端相连。请参考图3，图3中连接器J25的引
脚1作为电源输入端12V_IN1，引脚2和3作为接地端CON_GND1，且S1端口和S2端口接地。

[0038] 本实施例中，连接器210的电压输入端和接地端分别与输入电源的两端相连。当输入电源的正负极正接连接器210时，连接器210的电压输入接口与输入电源的正极相连，连
接器210的接地端与输入电源的负极相连。即，输入电源的正极连接电源输入端12V_IN1，负
极连接接地端CON_GND1，此时输入电源可以正常供电。当输入电源的正负极反接连接器210
时，连接器210的电压输入接口与输入电源的负极相连，连接器210的接地端与输入电源的
正极相连。即，输入电源的负极连接电源输入端12V_IN1，正极连接接地端CON_GND1，此时输
入电源无法正常供电。

[0039] 当输入电源的正负极正接连接器210时，控制电路220中的MOS管在输入电源的作用下导通，以使控制电路220的接地端接单板地；控制电路220中的三极管在转换电压节点
的作用下导通，以使控制电路220的接地端由接单板地切换为接地，转换电压节点是对输入
电源的电压进行降压转换得到的；当输入电源的正负极反接连接器210时，控制电路220中
的MOS管和三极管不导通。

[0040] 如图3所示，控制电路220中的MOS管为Q15，三极管为Q16，控制电路220的接地端为CON_GND2。在上电时，控制电路220的接地端CON_GND2先与单板地GND1导通，降压转换芯片
（图3中未示出）将输入电源进行降压处理后提供给转换电压节点，电压转换电压节点再上
电，此时，控制电路220的接地端CON_GND2再由与单板地GND1连接切换为与地GND2连接。这
样，当MOS管Q15导通时，MOS管Q15中存在二极管压降和内存问题，在三极管Q16导通时，控制
电路220的接地端CON_GND2直接接地GND2，而不再通过MOSQ15接单板地GND1，使得单板地
GND1与控制电路220的接地端CON_GND2之间的电压值消失，从而可以消除MOS管Q15导通时
的内阻对产品的影响。

[0041] 在一个可选的实施例中，输入电源的电压可以为12V，转换电压节点的电压可以为0.9V。

[0042] 下面对控制电路220的电路结构进行介绍。

[0043] 如图3所示，控制电路220包括：第一子电路、第二子电路、第一电阻R254、第二电阻R251、第三电阻R257、降压转换芯片、MOS管Q15和三极管Q16。其中，连接器J25的电压输入端
12V_IN1分别与控制电路220的第一电压输入端12V_IN2和降压转换芯片相连，降压转换芯
片与控制电路220的第二电压输入端0V9_SOC相连，连接器J25的接地端CON_GND1与控制电
路220的接地端CON_GND2相连；第一电压输入端12V_IN2与第一子电路的输入端相连，第一
子电路的输出端分别与MOS管Q15的栅极和第一电阻R254的第一端口相连，MOS管Q15的源极
和第二电阻R251的第一端口均接单板地GND1，MOS管Q15的漏极和第二电阻R251的第二端口
分别与控制电路220的接地端CON_GND2相连；第一电阻R254的第二端口分别与第三电阻
R257的第一端口和三极管Q16的集电极C相连，第三电阻R257的第二端口与控制电路220的
接地端CON_GND2相连；三极管Q16的发射极E接地GND2，三极管Q16的基极B与第二子电路的
输出端相连，第二子电路的输入端与第二电源输入端0V9_SOC相连。

[0044] 如图3所示，第一子电路包括：第四电阻R253和第一电容C257；第四电阻R253的第一端口和第一电容C257的第一端口分别与第一子电路的输入端相连；第四电阻R253的第二
端口和第一电容C257的第二端口分别与第一子电路的输出端相连。

[0045] 其中，第一子电路为一个RC电路，由于RC电路具有下电延迟时间的作用，所以，可以通过RC电路和三极管Q16的组合来共同避免产生下电瞬间出现振荡的问题，起到双保险
的作用。

[0046] 如图3所示，第二子电路包括：第五电阻R256、第六电阻R255、第二电容C258和第三电容C259；第五电阻R256的第一端口与第二子电路的输入端相连，第五电阻R256的第二端
口分别与第六电阻R255的第一端口、第二电容C258的第一端口和第三电容C259的第一端口
相连；第六电阻R255的第二端口、第二电容C258的第二端口和第三电容C259的第二端口接
地GND2。

[0047] 本实施例中，当输入电源正负极正接连接器J25且输入电源下电时，MOS管Q15迅速关断，控制电路220的接地端CON_GND2与单板地GND1不导通，然而由于转换电压节点的下电
顺序在输入电源之后，在输入电源掉电后，转换电压节点还未掉电，所以，即使MOS管Q15不
导通，三极管Q16在转换电压节点的作用下依然导通，也就使得控制电路220的接地端CON_
GND2能够接地GND2，避免单板地GND1成为浮地，也就可以避免产生3.3V电压节点下电瞬间
出现振荡的问题。当输入电源正负极反接连接器J25时，单板无法正常启动，也就不存在下
电时序问题。

[0048] 需要说明的是，可以根据实际设计需求对上述各个器件的数值进行选取。本实施例中仅以其中的一种设计方案为例，在图3中例举了各个器件的数值，本实施例不对各个器
件的数值作限定。

[0049] 请参考图4所示的是相关技术中采用MOS管进行防反接时，0.9V电压节点和3.3V电压节点的下电示意图。其中，图4中的横轴表示时间，纵轴表示电压值，且上面一条线段代表
3.3V电压节点的下电，下面一条线段代表0.9V电压节点的下电。在图4中可以明显看到3.3V
电压节点在下电时出现了振荡。

[0050] 请参考图5所示的是相关技术中采用本实施例中的防反接电路进行防反接时，0.9V电压节点和3.3V电压节点的下电示意图。其中，图5中的横轴表示时间，纵轴表示电压
值，且上面一条线段代表3.3V电压节点的下电，下面一条线段代表0.9V电压节点的下电。在
图5中可以看到3.3V电压节点在下电时没有出现振荡。

[0051] 综上所述，本申请实施例提供的电源的防反接电路，由于控制电路中包括MOS管和三极管，且当输入电源正负极正接连接器时，控制电路中的MOS管在输入电源的作用下导
通，以使控制电路的接地端接单板地；控制电路中的三极管在转换电压节点的作用下导通，
以使控制电路的接地端由接单板地切换为接地，单板正常启动；当输入电源的正负极反接
连接器时，控制电路中的MOS管和三极管不导通，单板无法正常启动，从而可以保护单板，防
止单板损坏。

[0052] 由于控制电路中包括MOS和三极管，当输入电源正负极正接连接器且输入电源下电时，MOS管迅速关断，控制电路的接地端与单板地不导通，然而由于转换电压节点的下电
顺序在输入电源之后，所以，三极管在转换电压节点的作用下依然导通，也就使得控制电路
的接地端能够接地，不会导致单板地成为浮地，也就可以避免产生下电瞬间出现振荡的问
题。当输入电源正负极反接连接器时，单板无法正常启动，也就不存在下电时序问题。

[0053] 当MOS管导通时，MOS管中存在二极管压降和内存问题，在三极管导通时，控制电路的接地端直接接地，而不再通过MOS接单板地，使得单板地与控制电路的接地端之间的电压
值消失，从而可以消除MOS管导通时的内阻对产品的影响。

[0054] 由于第一子电路可以形成电阻‑电容RC电路，而RC电路具有下电延迟时间的作用，所以，可以通过RC电路和三极管的组合来共同避免产生下电瞬间出现振荡的问题，起到双
保险的作用。

[0055] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读
存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

[0056] 以上所述并不用以限制本申请实施例，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请实施例的保护范围之内。