一种充电电路及其防反接电路的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及一种充电电路及其防反接电路。

背景技术：

目前，在电子产品的生成、安装或者使用、充电的过程中，经常会由于失误而导致电源反接，并且电源一旦反接，就会给后面使用电源进行充电的充电电路造成损伤甚至损坏后面的充电电路，并导致电子产品本身的损伤，严重的还可能引发安全事故。

现有技术中，例如蓝牙耳机及穿戴类腕带等电子产品在设计时均在其充电电路前端设置有OVP、OCP芯片以保护充电电路以防过压和过流的情况发生对充电电路造成损伤，但是，并没有在充电电路中设置用来预防反接的相关电路，当电源一旦反接就会在一定程度上给电子设备的充电电路造成损伤，使得安全性降低。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的充电电路及其防反接电路成为本领域的技术人员需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种防反接电路，在使用过程中有效的防止了电源反接带来的损伤，安全性提高；本实用新型的另一目的是提供一种包括上述防反接电路的充电电路，在使用过程中有效的防止了电源反接带来的损伤，安全性提高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种防反接电路，应用于充电电路，包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关以及第四可控开关，其中：

所述第一可控开关的第一端、所述第二可控开关的第一端、所述第三可控开关的控制端以及所述第四可控开关的控制端相互连接，其公共端作为第一输入端；所述第一可控开关的控制端、所述第二可控开关的控制端、所述第三可控开关的第一端以及所述第四可控开关的第一端相互连接，其公共端作为第二输入端；所述第一可控开关的第二端与所述第三可控开关的第二端连接，其公共端作为输出端；所述第二可控开关的第二端与所述第四可控开关的第二端接地；

当第一输入端接电源正极，第二输入端接电源负极时，所述第一可控开关和所述第四可控开关导通，所述第二可控开关和所述第三可控开关关断；当第一输入端接电源负极，第二输入端接电源正极时，所述第二可控开关和所述第三可控开关导通，所述第一可控开关和所述第四可控开关关断

可选的，所述第一可控开关为第一PMOS，所述第二可控开关为第一NMOS，所述第三可控开关为第二PMOS，所述第四可控开关为第二NMOS；

所述第一PMOS的漏极、源极和栅极分别作为所述第一可控开关的第一端、第二端和控制端，所述第一NMOS的漏极、源极和栅极分别作为所述第二可控开关的第一端、第二端和控制端，所述第二PMOS的漏极、源极和栅极分别作为所述第三可控开关的第一端、第二端和控制端，所述第二NMOS的漏极、源极和栅极分别作为所述第四可控开关的第一端、第二端和控制端。

可选的，所述第一可控开关为第一PNP型三极管，所述第二可控开关为第一NPN型三极管，所述第三可控开关为第二PNP型三极管，所述第四可控开关为第二NPN型三极管；

所述第一PNP型三极管的发射极、集电极和基极分别作为所述第一可控开关的第一端、第二端和控制端，所述第一NPN型三极管的集电极、发射极和基极分别作为所述第二可控开关的第一端、第二端和控制端，所述第二PNP型三极管的发射极、集电极和基极分别作为所述第三可控开关的第一端、第二端和控制端，所述第二NPN型三极管的集电极、发射极和基极分别作为所述第四可控开关的第一端、第二端和控制端。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种充电电路，包括蓄能电路以及如上述所述的防反接电路。

可选的，所述充电电路还包括过压保护电路。

可选的，所述充电电路还包括过流保护电路。

本实用新型提供了一种防反接电路，应用于充电电路，包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关以及第四可控开关。当电源正接的时，第一输入端接电源的正极，第二输入端接电源的负极，第一可控开关和第四可控开关导通，第二可控开关和第三可控开关关断，此时电源的正极通过第一可控开关与输出端连接，电源的负极通过第四可控开关接地，使输出端输出正向电压；当电压反接时，第一输入端接电源的负极，第二输入端接电源的正极，第一可控开关和第四可控开关关断，第二可控开关和第三可控开关导通，电源的正极通过第三可控开关与输出端连接，电源的负极通过第二可控开关接地，同样使输出端输出正向电压。故，不论电源正接还是电源反接，本实用新型在使用的过程中均能输出正向电压，使接在该防反接电路后端的蓄能电路能够正常工作，有效的防止了电源反接带来的损伤，安全性提高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型提供的一种防反接电路的结构示意图；

图2为本实用新型提供的另一种防反接电路的结构示意图；

图3为本实用新型所提供的一种充电电路的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种防反接电路，在使用过程中有效的防止了电源反接带来的损伤，安全性提高；本实用新型还提供了一种包括上述防反接电路的充电电路，在使用过程中有效的防止了电源反接带来的损伤，安全性提高。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1，图1为本实用新型提供的一种防反接电路的结构示意图。

该电路包括第一可控开关1、第二可控开关2、第三可控开关3以及第四可控开关4，其中：

第一可控开关1的第一端、第二可控开关2的第一端、第三可控开关3的控制端以及第四可控开关4的控制端相互连接，其公共端作为第一输入端；第一可控开关1的控制端、第二可控开关2的控制端、第三可控开关3的第一端以及第四可控开关4的第一端相互连接，其公共端作为第二输入端；第一可控开关1的第二端与第三可控开关3的第二端连接，其公共端作为输出端；第二可控开关2的第二端与第四可控开关4的第二端接地；

当第一输入端接电源正极，第二输入端接电源负极时，第一可控开关1和第四可控开关4导通，第二可控开关2和第三可控开关3关断；当第一输入端接电源负极，第二输入端接电源正极时，第二可控开关2和第三可控开关3导通，第一可控开关1和第四可控开关4关断。

需要说明的是，用电源给充电电路内部的蓄能电路进行充电时，电源是通过本实用新型所提供的防反接电路与充电电路中的蓄能电路连接的，当然本实用新型中的蓄能电路即为现有技术中的充电电路，即用于给电子设备提供电能。当给蓄能电路充电时，该蓄能电路的第一输入端与其第二输入端的电压差大于零(即蓄能电路的输入端输入电压为正向电压)，才能保证蓄能电路正常工作，而本实用新型中的输出端是与位于其后面的蓄能电路的第一输入端连接的，蓄能电路的第二输入端与该防反接电路的接地端连接。

具体的，当电源正接时，即该防反接电路的第一输入端VIN⁺接电源的正极，第二输入端VIN^-接电源的负极时，第一可控开关1导通、第四可控开关4导通、第二可控开关2和第三可控开关3均关断，由其连接关系可知，此时电源的正极经过第一可控开关1与该防反接电路的输出端接通，使得该防反接电路的输出端电压VOUT与第一输入端VIN⁺的电压相等(即为电压的正极电压)；电源的负极经过第四可控开关4接地，则接地端GND的电压与第二输入端VIN^-的电压相等(即为电压的负极电压)。假设电源的正极和其负极的电压差为U(U＞0，例如5V)，则此时VIN⁺-VIN^-＝U，当电源正接时，防反接电路输出端VOUT与接地端之间的电压差VOUT-GND为U，因U大于零，故此时防反接电路输出电压为正向电压，可使位于其后面的蓄能电路正常工作。

当电源反接时，该防反接电路的第一输入端VIN^-接电源的负极，第二输入端VIN⁺接电源的正极时(第一输入端与第二输入端之间的电压差为VIN—VIN⁺＝-U)，第一可控开关1关断、第四可控开关4关断、第二可控开关2和第三可控开关3均导通，由其连接关系可知，此时电源的负极经过第二可控开关2接地GND，电源的正极经过第三可控开关3与防反接电路的输出端VOUT接通，则该防反接电路输出端VOUT与接地端之间的电压差VOUT-GND的电压差依旧为正向电压(U)，也就是当电源反接时经过该防反接电路的调整后所输出的电压依旧为电源正接时所输出的电压，使得在对电子设备中的充电电路进行充电时无论是电源正接还是电源反接均可以使后面的蓄能电路正常工作。

需要说明的是，该防反接电路可以应用于可充电的电子设备(例如蓝牙耳机、穿戴类带碗(小米手环等)等)内部的蓄能电路的前端，以用来防止电源反接对电子设备相应的蓄能电路以及相关器件造成的损伤。

本实用新型提供了一种防反接电路，应用于充电电路，包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关以及第四可控开关。当电源正接的时，第一输入端接电源的正极，第二输入端接电源的负极，第一可控开关和第四可控开关导通，第二可控开关和第三可控开关关断，此时电源的正极通过第一可控开关与输出端连接，电源的负极通过第四可控开关接地，使输出端输出正向电压；当电压反接时，第一输入端接电源的负极，第二输入端接电源的正极，第一可控开关和第四可控开关关断，第二可控开关和第三可控开关导通，电源的正极通过第三可控开关与输出端连接，电源的负极通过第二可控开关接地，同样使输出端输出正向电压。故，不论电源正接还是电源反接，本实用新型在使用的过程中均能输出正向电压，使接在该防反接电路后端的蓄能电路能够正常工作，有效的防止了电源反接带来的损伤，安全性提高。

请参照图2，图2为本实用新型提供的另一种防反接电路的结构示意图。在上述实施例的基础上：

作为可选的，第一可控开关1为第一PMOS 11，第二可控开关2为第一NMOS 11，第三可控开关3为第二PMOS 31，第四可控开关4为第二NMOS 41；

第一PMOS 11的漏极、源极和栅极分别作为第一可控开关1的第一端、第二端和控制端，第一NMOS 11的漏极、源极和栅极分别作为第二可控开关2的第一端、第二端和控制端，第二PMOS 31的漏极、源极和栅极分别作为第三可控开关3的第一端、第二端和控制端，第二NMOS 41的漏极、源极和栅极分别作为第四可控开关4的第一端、第二端和控制端。

需要说明的是，作为一个优选的实施例，本实用新型中的各个可控开关均选为MOS管，并且第一可控开关1为第一PMOS 11，第二可控开关2为第一NMOS 11，第三可控开关3为第二PMOS 31，第四可控开关4为第二NMOS 41。

具体的，当电源正接时，防反接电路的第一输入端VIN⁺接电源的正极，防反接电路的第二输入端VIN^-接电源的负极，由于第一PMOS 11的控制端和第一NMOS 11的控制端均与第二输入端VIN^-连接，接电源的负极，故此时第一PMOS 11的控制端和第一NMOS 11的控制端均为低电平，所以第一PMOS11导通，第一NMOS 11关断；同理第二PMOS 31的控制端和第二NMOS 41的控制端均与第一输入端VIN⁺连接，接电源的正极，故此时第二PMOS 31的控制端和第二NMOS 41的控制端均为高电平，第二PMOS 31关断，第二NMOS 41导通，故此时防反接电路的输出端与接地端的电压差VOUT-GND为U，故此时防反接电路输出电压为正向电压，可使位于其后面的蓄能电路正常工作。

此外，当电源反接时，防反接电路的第一输入端VIN⁺接电源的负极，防反接电路的第二输入端VIN^-接电源的正极，故此时第一PMOS 11的控制端和第一NMOS 11的控制端均为高电平，第一PMOS 11关断，第一NMOS 11导通；第二PMOS 31的控制端和第二NMOS 41的控制端均为低电平，第二PMOS31导通，第二NMOS 41关断，故此时防反接电路的输出端与接地端的电压差VOUT-GND依旧为U，可使位于其后面的蓄能电路正常工作。

需要说明的是，在实际应用中本实用新型所提供的各个可控开关中的一个或多个可控开关可以采用MOS管，其他的可控开关可以采用其他类型的可控开关，本实用新型对此不做特殊的限定，能实现本实用新型的目的即可。

作为可选的，第一可控开关1为第一PNP型三极管，第二可控开关2为第一NPN型三极管，第三可控开关3为第二PNP型三极管，第四可控开关4为第二NPN型三极管；

第一PNP型三极管的发射极、集电极和基极分别作为第一可控开关1的第一端、第二端和控制端，第一NPN型三极管的集电极、发射极和基极分别作为第二可控开关2的第一端、第二端和控制端，第二PNP型三极管的发射极、集电极和基极分别作为第三可控开关3的第一端、第二端和控制端，第二NPN型三极管的集电极、发射极和基极分别作为第四可控开关4的第一端、第二端和控制端。

需要说明的是，本实用新型中所提供的各个可控开关不仅可以采用MOS管，还可以采用三极管。当然，不仅限于各个可控开关均采用三极管这一种情况，各个可控开关中的一个或多个可控开关可以采用三极管，其他的可控开关可以采用其他类型的可控开关，本实用新型对此不做特殊的限定，能实现本实用新型的目的即可。

还需要说明的是，本实用新型中所提供的各个可控开关不仅限于采用MOS管或三极管，还可以采用其他类型的可控开关，例如IGBT，具体采用哪种可控开关，本实用新型对此不做特殊的限定，能实现本实用新型的目的即可。

显而易见的，本实用新型的结构简单，并且成本相对较低，在一定程度上有效防止了电源反接时对后端的蓄能电路带来的影响。

请参照图3，图3为本实用新型所提供的一种充电电路的结构示意图。在上述实施例的基础上，本实用新型提供了一种充电电路，包括蓄能电路以及如上述所述的防反接电路。

具体的，本实用新型对充电电路中的蓄能电路的具体结构不做任何限定，能实现本实用新型的目的即可。

作为可选的，该充电电路还包括过压保护电路。

作为可选的，该充电电路还包括过流保护电路。

具体的，本实用新型对充电电路中的过压保护电路和过流保护电路的具体结构不做任何限定，能实现本实用新型的目的即可。

需要说明的是，本实用新型所提供的充电电路在使用过程中可以有效的防止了电源反接带来的损伤，安全性提高。对于本实用新型所提供的充电电路中所涉及到的防反接电路的具体介绍请参照上述实施例，本实用新型在此不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。