沒有壓降的簡單反極性保護(hù)電路

通常反向電壓保護(hù)方法是使用二極管，防止損壞電路。一個(gè)方案是用串聯(lián)二極管，只允許電流向正確的極性流動(dòng)(圖1)。另外還可以用二極管橋?qū)斎胱稣?，這樣電路就永遠(yuǎn)有正確的極性(圖2)。這些方案的缺點(diǎn)是，二極管上的壓降會(huì)消耗能量。輸入電流為1A時(shí)，圖1中的電路功耗為0.7W,圖2中電路的功耗為1.4W.本例提出了一種簡單方法，它沒有壓降，也就沒有功耗(圖3)。

這個(gè)方法是用一只繼電器來處理反極性電壓問題。例如，12V供電系統(tǒng)使用12V的繼電器。當(dāng)為電路施加正確極性時(shí)，D1為反偏，繼電器S1保持關(guān)閉狀態(tài)。則輸入和輸出電源線正常連接到繼電器的端子，電流就流到最終電路上。二極管D1阻擋了繼電器的供電，防止電路耗電。

當(dāng)施加不正確的反向極性時(shí)，二極管為正偏，使繼電器起動(dòng)(圖4)。繼電器切斷了最終電路的電源，紅色LED發(fā)光，指示有一個(gè)反向電壓。只有加了反極性電壓時(shí)，電路才耗能。與FET或半導(dǎo)體開關(guān)不同，繼電器觸點(diǎn)開關(guān)的導(dǎo)通電阻低，這意味著不會(huì)在它們的輸入電源與被保護(hù)電路之間產(chǎn)生壓降。因此，設(shè)計(jì)適用于電壓裕度比較緊張的系統(tǒng)。

圖1,一只串聯(lián)二極管保護(hù)系統(tǒng)不受反向極性影響，但二極管要消耗功率。

圖2,用一個(gè)橋式整流器，不管輸入是什么極性系統(tǒng)都可以正常工作。此電路二極管功耗是圖1中電路的兩倍。

圖3,接一個(gè)繼電器開關(guān)就可以將系統(tǒng)的電源旁路，而沒有功耗。D2用于繼電器線圈電感涌流的箝位。

圖4,在反向輸入電壓時(shí)，繼電器開關(guān)咬合，切斷了系統(tǒng)的供電，LED發(fā)光。