專利名稱：一種電源極性轉換電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電源極性轉換電路，尤其涉及一種可以對直流電源的正負極性隨意轉換的電源極性轉換電路。
背景技術：
隨著科學技術的不斷發展，直流電機的應用越來越廣泛，人們往往通過繼電器來轉換電源的正負極性，從而實現直流電機正轉或反轉，但是繼電器存在機械壽命和電氣壽命比較短、控制不可靠、控制電路復雜、電污染嚴重等問題，嚴重影響了整個設備的可靠性。因此，現有技術需要改進。
發明內容有鑒于此，有必要提出一種高效、可靠、廉價、簡單的電源極性轉換電路，可以安全可靠地驅動直流電機工作。本發明的一個技術方案是，一種電源極性轉換電路，其包括正相輸出控制部分、反相輸出控制部分、輸出端A以及輸出端B;其中，所述正相輸出控制部分包括正相輸出控制部分A、正相輸出控制部分B;所述反相輸出控制部分包括反相輸出控制部分A、反相輸出控制部分B ；所述正相輸出控制部分A包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R15，MOS管Q4，三極管Ql ；第一工作電源的輸出依次連接MOS管Q4漏極、MOS管Q4柵極、電阻R2、三極管Ql 的集電極、三極管Ql的發射極，然后接地；電阻Rl —端與MOS管Q4漏極連接，另一端與MOS 管Q4柵極連接；三極管Ql基極QlB通過電阻R3與信號端Sl連接，其還通過電阻R15接地； MOS管Q4源極還與所述輸出端A連接；所述正相輸出控制部分B包括電阻R11、電阻R12、 電阻R13、電阻R14，M0S管Q10，以及第一三極管Q8、第二三極管Q9，第二工作電源的輸出依次連接電阻R11、電阻R12、電阻R13、第二三極管Q9集電極、第二三極管Q9發射極，然后接地；第二三極管Q9基極直接與三極管Ql基極QlB連接；電阻R12 —端與第一三極管Q8發射極連接，另一端與第一三極管Q8基極連接；第一三極管Q8集電極依次連接MOS管QlO柵極、MOS管QlO漏極以及地；電阻R14 —端與MOS管QlO柵極連接，另一端與MOS管QlO漏極連接；MOS管QlO源極與所述輸出端B連接；所述反相輸出控制部分A的結構與所述正相輸出控制部分A相同，在所述反相輸出控制部分A中，第一工作電源的輸出依次通過一 MOS 管Q6的漏極、源極連接所述輸出端B，此MOS管Q6的柵極依次通過一三極管Q7的集電極、 發射極接地，三極管Q7的基極Q7B通過分壓電路連接信號端S2 ；；所述反相輸出控制部分 B的結構與所述正相輸出控制部分B相同；在所述反相輸出控制部分B中，第二工作電源的輸出也依次通過另一三極管Q2的發射極、集電極連接另一 MOS管Q5的柵極，此MOS管Q5 的源極連接所述輸出端A，所述三極管Q2的基極通過又一三極管Q3的集電極、發射極接地， 此三極管Q3的基極連接所述三極管Q7的基極Q7B ；當信號端Sl為高電平輸入時，輸出端A 為電源正極輸出，所述輸出端B接地，為電源負極；當信號端S2為高電平輸入時，輸出端B 為電源正極輸出，所述輸出端A接地，為電源負極。
應用于上述方案，所述的電源極性轉換電路中，所述反相輸出控制部分A具體包括電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R16，MOS管Q6，三極管Q7 ；第一工作電源的輸出依次連接MOS管Q6漏極、MOS管Q6柵極、電阻R9、三極管Q7集電極、三極管Q7發射極，然后接地； 電阻R8 —端與MOS管Q6漏極連接，另一端與MOS管Q6柵極連接。應用于上述各方案，所述的電源極性轉換電路中，所述反相輸出控制部分B具體包括電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7，M0S管Q5，以及第一三極管Q2、第二三極管Q3，第二工作電源的輸出依次連接電阻R4、電阻R5、電阻R6、第二三極管Q3集電極、第二三極管Q9 發射極，然后接地；電阻R5 —端與第一三極管Q2發射極連接，另一端與第一三極管Q2基極連接；第一三極管Q2集電極依次連接MOS管Q5柵極、MOS管Q5漏極，然后接地；電阻R7 — 端與MOS管Q5柵極連接，另一端與MOS管Q5漏極連接。應用于上述各方案，所述的電源極性轉換電路中，所述電阻R1、電阻R2、電阻R5、 電阻R8、電阻R9、電阻R12的阻值相同，所述電阻R3、電阻R4、電阻R10、電阻Rll的阻值相同，所述電阻R6、電阻R7、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16的阻值相同。應用于上述方案，所述的電源極性轉換電路中，所述電阻R1、電阻R2、電阻R5、電阻R8、電阻R9、電阻R12均為5. lk，所述電阻R3、電阻R4、電阻R10、電阻Rll均為lk，所述電阻R6、電阻R7、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16均為10k。應用于上述各方案，所述的電源極性轉換電路中，所述三極管Ql、三極管Q3、三極管Q7、三極管Q9相同，所述三極管Q2、三極管Q4相同，所述MOS管Q4、M0S管Q6相同，所述 MOS 管 Q5、MOS 管 QlO 相同。應用于上述方案，所述的電源極性轉換電路中，所述三極管Q1、三極管Q3、三極管 Q7、三極管Q9均為BC817，所述三極管Q2、三極管Q4均為MMBT4403L，所述MOS管Q4、M0S管 Q6 均為 IRFR5035，所述 MOS 管 Q5、MOS 管 QlO 均為 STD!35NF06L。應用于上述各方案及其組合，所述的電源極性轉換電路中，所述第一工作電源、第二工作電源均為直流電源。應用于上述方案，所述的電源極性轉換電路中，所述第一工作電源為MV，第二工作電源為12V。應用于上述各方案及其組合，所述的電源極性轉換電路中，還包括第一 LC電路與第二 LC電路，所述第一工作電源通過第一 LC電路后再分別連接到所述正相輸出控制部分 A、所述反相輸出控制部分A ；所述第二工作電源通過第二 LC電路后再分別連接到所述正相輸出控制部分B、所述反相輸出控制部分B。上述各方案，采用MOS管、三極管等電力器件設計的橋式電源極性轉換電路，全部采用電子器件實現，完全克服了繼電器存在的各種問題，具有壽命長、工作可靠、控制電路簡單等優點，極大增強了用戶的使用效果。
圖1是一個電源極性轉換電路實施例的原理圖。
具體實施方式下面結合附圖，對本發明的具體實施方式
進行詳細描述。
本發明的一個實施例是，一種電源極性轉換電路，其包括正相輸出控制部分、反相輸出控制部分、輸出端A以及輸出端B ；如圖1所示。其中，所述正相輸出控制部分包括正相輸出控制部分A和正相輸出控制部分B;所述反相輸出控制部分包括反相輸出控制部分A 和反相輸出控制部分B。所述正相輸出控制部分六包括電阻1 1、1 2、1 3、1 15，1 )5管04，三極管01 ；第一工作電源的輸出依次連接MOS管Q4漏極、柵極、電阻R2、三極管Ql的集電極、三極管Ql的發射極，然后接地；也就是說，從第一工作電源出來的電流依次經過MOS管Q4漏極、柵極、電阻 R2、三極管Ql集電極、三極管Ql發射極，然后接地。電阻Rl —端與MOS管Q4漏極連接，另一端與MOS管Q4柵極連接。三極管Ql基極QlB通過電阻R3與信號端Sl連接，還通過電阻R15接地。MOS管Q4源極與所述輸出端A連接。所述正相輸出控制部分B包括電阻Rll、R12、R13、R14，MOS管Q10，以及第一三極管Q8、第二三極管Q9，第二工作電源的輸出依次連接電阻R11、電阻R12、電阻R13、第二三極管Q9集電極、第二三極管Q9發射極，然后接地；也就是說，從第二工作電源出來的電流依次經過電阻Rll、R12、R13、第二三極管Q9集電極、第二三極管Q9發射極，然后接地。第二三極管Q9基極直接與三極管Ql基極QlB連接。電阻R12 —端與第一三極管Q8發射極連接，另一端與第一三極管Q8基極連接。第一三極管Q8集電極依次連接MOS管QlO柵極、MOS管QlO漏極，然后接地。電阻R14 —端與MOS管QlO柵極連接，另一端與MOS管QlO漏極連接。MOS管QlO源極與所述輸出端B連接。所述反相輸出控制部分A的的結構與所述正相輸出控制部分A相同，在所述反相輸出控制部分A中，第一工作電源的輸出依次通過一 MOS管Q6的漏極、源極連接所述輸出端B，此MOS管Q6的柵極依次通過一三極管Q7的集電極、發射極接地。例如，所述反相輸出控制部分A具體包括電阻R8、R9、R10、R16，M0S管Q6，三極管Q7 ；第一工作電源的輸出依次連接MOS管Q6漏極、MOS管Q6柵極、電阻R9、三極管Q7集電極、三極管Q7發射極，然后接地；即從第一工作電源出來的電流依次經過MOS管Q6漏極、柵極、電阻R9、三極管Q7集電極、三極管Q7發射極，然后接地；電阻R8 —端與MOS管Q6漏極連接，另一端與MOS管Q6柵極連接；三極管Q7基極Q7B通過電阻RlO與信號端S2連接，還通過電阻R16接地；MOS管 Q6源極與所述輸出端B連接。這里的三極管Q7的基極Q7B通過分壓電路連接信號端S2 ； 如圖1所示，分壓電路由電阻RlO和R16構成。所述反相輸出控制部分B的的結構與所述正相輸出控制部分B相同；在所述反相輸出控制部分B中，第二工作電源的輸出也依次通過另一三極管Q2的發射極、集電極連接另一 MOS管Q5的柵極，此MOS管Q5的源極連接所述輸出端A，所述三極管Q2的基極通過又一三極管Q3的集電極、發射極接地，此三極管Q3的基極連接所述三極管Q7的基極Q7B。例如，所述反相輸出控制部分B具體包括電阻R4、R5、R6、R7，M0S管Q5，以及第一三極管Q2、第二三極管Q3，第二工作電源的輸出依次連接電阻R4、電阻R5、電阻R6、第二三極管Q3集電極、第二三極管Q9發射極，然后接地；即從第二工作電源出來的電流依次經過電阻R4、R5、 R6、第二三極管Q3集電極、第二三極管Q9發射極，然后接地；第二三極管Q3基極連接所述三極管Q7的基極Q7B ；電阻R5 —端與第一三極管Q2發射極連接，另一端與第一三極管Q2基極連接；第一三極管Q2集電極依次連接MOS管Q5柵極、MOS管Q5漏極，然后接地；電阻 R7 —端與MOS管Q5柵極連接，另一端與MOS管Q5漏極連接；MOS管Q5源極與所述輸出端 A連接。這樣，當信號端Sl為高電平輸入時，通過分壓電路(R3和R15)為三極管Ql和Q9 的基極QlB提供靜態工作電流，輸出端A為電源正極輸出，所述輸出端B接地，為電源負極； 當信號端S2為高電平輸入時，通過分壓電路為三極管Q7和Q3的基極Q7B提供靜態工作電流。輸出端B為電源正極輸出，所述輸出端A接地，為電源負極。應用于上述各例，優選的，所述電阻1 1、1 2、1 5、1 8、1 9、1 12的阻值相同，所述電阻 R3、R4、RIO、Rll的阻值相同，所述電阻R6、R7、R13、R14、R15、R16的阻值相同。例如，所述電阻 R1、R2、R5、R8、R9、R12 均為 5. lk，所述電阻 R3、R4、R10、R11 均為 lk，所述電阻 R6、R7、 R13、R14、R15、R16 均為 10k。應用于上述各例及其組合，優選的，所述三極管Ql、Q3、Q7、Q9相同，所述三極管 Q2、Q4相同，所述MOS管Q4、Q6相同，所述MOS管Q5、QlO相同。例如，所述三極管Ql、Q3、 Q7、Q9 均為 BC817，所述三極管 Q2、Q4 均為 MMBT4403L，所述 MOS 管 Q4、Q6 均為 IRFR5035， 所述 MOS 管 Q5、QlO 均為 STD!35NF06L。應用于上述各例及其組合，優選的，所述的電源極性轉換電路中，所述第一工作電源、第二工作電源均為直流電源。例如，所述第一工作電源為MV，第二工作電源為12V。應用于上述各例及其組合，優選的，所述的電源極性轉換電路還包括第一 LC電路與第二 LC電路，所述第一工作電源通過第一 LC電路后再分別連接到所述正相輸出控制部分A、所述反相輸出控制部分A ；所述第二工作電源通過第二LC電路后再分別連接到所述正相輸出控制部分B、所述反相輸出控制部分B。或者，分別采用LRC電路替代第一 LC電路與第二 LC電路。具體的一個例子是，一種電源極性轉換電路，如圖1所示，所述轉換電路包括正相輸出控制部分A、正相輸出控制部分B、反相輸出控制部分A、反相輸出控制部分B四部分。 正相輸出控制部分A、正相輸出控制部分B共同組成正相輸出控制部分，正相輸出控制部分工作的時候A為輸出電源正極，B為輸出電源負極；反相輸出控制部分A、反相輸出控制部分 B共同組成反相輸出控制部分，反相輸出控制部分工作的時候A為輸出電源負極，B為輸出電源正極。如圖1所示，正相輸出控制部分包括正相輸出控制部分A、正相輸出控制部分B，其中正相輸出控制部分A包括電阻R1、R2、R3、R15，M0S管Q4，三極管Ql ；正相輸出控制部分 B 包括電阻 Rll、R12、R13、R14, MOS 管 Q10，三極管 Q8、Q9。反相輸出控制部分包括反相輸出控制部分A、反相輸出控制部分B，其中反相輸出控制部分A包括電阻R8、R9、RIO、R16，MOS管Q6，三極管Q7 ；反相輸出控制部分B包括 電阻 R4、R5、R6、R7, MOS 管 Q5，三極管 Q2、Q3。接通電源后，由于電路得電，所以在電阻R4、R11處加載+12V電源。當需要正相輸出控制部分工作時，在電阻R3處Sl信號端加載高電平信號，QlB端信號也為高電平，通過電阻R3控制三極管Ql導通，進而控制MOS管Q4導通工作，所以A端直接和電源正極連接，為輸出電源正極；由于QlB端信號為高電平，三極管Q9導通，進而控制三極管Q8、MOS管QlO 導通工作，所以B端直接和電源GND連接，為輸出電源負極。當需要反相輸出控制部分工作時，在電阻RlO處S2信號端加載高電平信號，Q7B端信號也為高電平，通過電阻RlO控制三極管Q7導通，進而控制MOS管Q6導通工作，所以B端直接和電源正極連接，為輸出電源正極；由于Q7B端信號為高電平，三極管Q3導通，進而控制三極管Q2、M0S管Q5導通工作，所以A端直接和電源GND連接，為輸出電源負極。上述各例提供的電源極性轉換電路，全部采用電力、電子器件實現，確保穩定可靠工作，克服了采用繼電器的弊端，具有很強的實際應用價值。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制；并且，上面列出的各個技術特征，其相互組合所能夠形成各個實施方案，應被視為屬于本發明說明書記載的范圍。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種電源極性轉換電路，其特征在于，包括正相輸出控制部分、反相輸出控制部分、 輸出端A以及輸出端B;其中，所述正相輸出控制部分包括正相輸出控制部分A、正相輸出控制部分B;所述反相輸出控制部分包括反相輸出控制部分A、反相輸出控制部分B ；所述正相輸出控制部分A包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R15，MOS管Q4，三極管 Ql ；第一工作電源的輸出依次連接MOS管Q4漏極、MOS管Q4柵極、電阻R2、三極管Ql的集電極、三極管Ql的發射極，然后接地；電阻Rl —端與MOS管Q4漏極連接，另一端與MOS管 Q4柵極連接；三極管Ql基極QlB通過電阻R3與信號端Sl連接，其還通過電阻R15接地； MOS管Q4源極還與所述輸出端A連接；所述正相輸出控制部分B包括電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14，M0S管Q10，以及第一三極管Q8、第二三極管Q9，第二工作電源的輸出依次連接電阻R11、電阻R12、電阻R13、 第二三極管Q9集電極、第二三極管Q9發射極，然后接地；第二三極管Q9基極直接與三極管 Ql基極QlB連接；電阻R12 —端與第一三極管Q8發射極連接，另一端與第一三極管Q8基極連接；第一三極管Q8集電極依次連接MOS管QlO柵極、MOS管QlO漏極以及地；電阻R14 一端與MOS管QlO柵極連接，另一端與MOS管QlO漏極連接；MOS管QlO源極與所述輸出端 B連接；所述反相輸出控制部分A的結構與所述正相輸出控制部分A相同，在所述反相輸出控制部分A中，第一工作電源的輸出依次通過一 MOS管Q6的漏極、源極連接所述輸出端B，此 MOS管Q6的柵極依次通過一三極管Q7的集電極、發射極接地，三極管Q7的基極Q7B通過分壓電路連接信號端S2;所述反相輸出控制部分B的結構與所述正相輸出控制部分B相同；在所述反相輸出控制部分B中，第二工作電源的輸出也依次通過另一三極管Q2的發射極、集電極連接另一MOS 管Q5的柵極，此MOS管Q5的源極連接所述輸出端A，所述三極管Q2的基極通過又一三極管 Q3的集電極、發射極接地，此三極管Q3的基極連接所述三極管Q7的基極Q7B ；當信號端Sl為高電平輸入時，輸出端A為電源正極輸出，所述輸出端B接地，為電源負極；當信號端S2為高電平輸入時，輸出端B為電源正極輸出，所述輸出端A接地，為電源負極。
2.根據權利要求1所述的電源極性轉換電路，其特征在于，所述反相輸出控制部分A具體包括電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R16，MOS管Q6，三極管Q7 ；第一工作電源的輸出依次連接MOS管Q6漏極、MOS管Q6柵極、電阻R9、三極管Q7集電極、三極管Q7發射極，然后接地；電阻R8 —端與MOS管Q6漏極連接，另一端與MOS管Q6柵極連接。
3.根據權利要求1所述的電源極性轉換電路，其特征在于，所述反相輸出控制部分B具體包括電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7，M0S管Q5，以及第一三極管Q2、第二三極管Q3，第二工作電源的輸出依次連接電阻R4、電阻R5、電阻R6、第二三極管Q3集電極、第二三極管 Q9發射極，然后接地；電阻R5 —端與第一三極管Q2發射極連接，另一端與第一三極管Q2基極連接；第一三極管Q2集電極依次連接MOS管Q5柵極、MOS管Q5漏極，然后接地；電阻R7 一端與MOS管Q5柵極連接，另一端與MOS管Q5漏極連接。
4.根據權利要求1所述的電源極性轉換電路，其特征在于，所述電阻R1、電阻R2、電阻 R5、電阻R8、電阻R9、電阻R12的阻值相同，所述電阻R3、電阻R4、電阻R10、電阻Rll的阻值相同，所述電阻R6、電阻R7、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16的阻值相同。
5.根據權利要求4所述的電源極性轉換電路，其特征在于，所述電阻R1、電阻R2、電阻 R5、電阻R8、電阻R9、電阻R12均為5. Ik,所述電阻R3、電阻R4、電阻R10、電阻Rll均為lk， 所述電阻R6、電阻R7、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16均為10k。
6.根據權利要求1所述的電源極性轉換電路，其特征在于，所述三極管Q1、三極管Q3、 三極管Q7、三極管Q9相同，所述三極管Q2、三極管Q4相同，所述MOS管Q4、M0S管Q6相同， 所述MOS管Q5、MOS管QlO相同。
7.根據權利要求6所述的電源極性轉換電路，其特征在于，所述三極管Q1、三極管Q3、 三極管Q7、三極管Q9均為BC817，所述三極管Q2、三極管Q4均為MMBT4403L，所述MOS管 Q4、MOS 管 Q6 均為 IRFR5035，所述 MOS 管 Q5、MOS 管 QlO 均為 STD!35NF06L。
8.根據權利要求1所述的電源極性轉換電路，其特征在于，所述第一工作電源、第二工作電源均為直流電源。
9.根據權利要求8所述的電源極性轉換電路，其特征在于，所述第一工作電源為MV， 第二工作電源為12V。
10.根據權利要求1至9任一所述的電源極性轉換電路，其特征在于，其還包括第一LC 電路與第二 LC電路，所述第一工作電源通過第一 LC電路后再分別連接到所述正相輸出控制部分A、所述反相輸出控制部分A ；所述第二工作電源通過第二LC電路后再分別連接到所述正相輸出控制部分B、所述反相輸出控制部分B。
全文摘要
本發明涉及一種電源極性轉換電路，其包括正相輸出控制部分、反相輸出控制部分；其中，正相輸出控制部分包括正相輸出控制部分A、正相輸出控制部分B；反相輸出控制部分包括反相輸出控制部分A、反相輸出控制部分B；正相輸出控制部分A中，第一工作電源的輸出依次連接MOS管Q4漏極、柵極、電阻R2、三極管Q1集電極、三極管Q1發射極，然后接地；正相輸出控制部分B中，第二工作電源的輸出依次連接電阻R11、R12、R13、第二三極管Q9集電極、第二三極管Q9發射極，然后接地；反相輸出控制部分A、B的結構與正相輸出控制部分相同，其完全克服了繼電器存在的各種問題，具有壽命長、工作可靠、控制電路簡單等優點。
文檔編號H02P1/22GK102468789SQ201010542418
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月11日 優先權日2010年11月11日
發明者周明杰, 孫占民 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司