详解防反接电路实现过程,聚焦电路电流回路核心

出处:网络整理时间:2025-09-04

   在电子电路设计中,防反接电路是保障设备安全稳定运行的重要组成部分。今天,我们以电动自行车充电器电路的充电绕组输出部分电路为例,其中包含防反接电路,通过详细图示来一步一步地展示防反接功能的实现过程。

   当充电器上电正常工作后,次极充电绕组经 D1、C2 滤波在电容 C2 上形成平滑稳定的 + 60V 直流电。不过,由于防反接电路的存在(绿色方框内),在没有接电池、电池严重亏电或电池接反的情况下,输出端 A、B 两点是测量不到电压的。只有把电池的正极接 A 点,电池的负极接 B 点,并且电池的电压不能低于 15V(这里假设 PNP 三极管的 Ueb 导通阈值电压为 0.7V,根据分压公式计算得出电池电压 > 0.7*71.3/3.3 = 15.12424242),A、B 两端才有正常输出。
  下面我们具体来看电池正确接入后,电路防反接功能的实现过程:
 
  首先,如绿线所示,电池的正极、A 点、D 点、R2、R3、B 点回到电池的负极,由于串联分压的作用,在 D、E 两点的电压差>Q1 PNP 三极管的 Ueb 导通阈值电压(实际应用中需要查阅元件技术手册),此时 Q1 PNP 三极管的发射极、基极间导通。
   接着,如蓝线所示,电池的正极、A 点、D 点、 Q1 PNP 三极管的发射极、基极、R2、R3、B 点回到电池的负极,形成 Q1 PNP 三极管的发射极、基极电流回路,使 Q1 PNP 三极管的发射极、集电极导通。
    然后,如红线所示,滤波电容 C2 的正极、D 点、Q1 PNP 三极管的发射极、集电极、R4、C3、GND3、GND2,回到滤波电容 C2 的负极,形成电流回路给 C3 电容充电。随着充电过程的进行,C3 电容上的电压逐渐上升,当 C3 电容上的电压达到 DB3 双向触发二极管的导通阈值电压时,DB3 双向触发二极管会导通。
    之后,如紫线所示,滤波电容 C2 的正极、D 点、Q1 PNP 三极管的发射极、集电极、R4、R5、DB3、BT151 的 G 极(参考极)、K 极(阴极)、R6、GND3、GND2,回到滤波电容 C2 的负极,形成电流回路,触发 BT151 单向可控硅导通。
  ,如黄色线所示,滤波电容 C2 的正极、D 点、A 点、电池的正极、电池的负极、B 点、BT151 单向可控硅、R6、GND3、GND2,回到滤波电容 C2 的负极,形成终电池充电电流回路,从而实现给电池充电的功能。
  再来看看电池反接后的情形:电池正极、B 点、R3、R2、D 点、A 点、电池负极,虽然能形成电流回路,但由于串联分压的作用,使 E 点电压高于 D 点电压,进而使得 Q1 PNP 三极管的基极电位高于发射极电位,发射结反偏,Q1 PNP 三极管的发射极、集电极不能导通,后续就不具备导通并形成电流回路的条件了。
   通过对这个防反接电路实现过程的详细分析,我们可以更加深入地理解电路中电流回路的工作原理,这对于电子电路的设计和维护都具有重要的意义。

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