Загальноприйнятим способом захисту ланцюгів від помилкової полярності напруги є використання діодів. Наприклад, в схемі на малюнку 1 послідовний діод дозволяє протікати струму лише за умови правильної полярності прикладеної напруги.

Послідовний діод захищає схему від неправильної полярності вхідної напруги, але на діоді втрачається потужність

Малюнок 1. Послідовний діод захищає схему від неправильної полярності вхідної напруги, але на діоді втрачається потужність.

Крім того, скориставшись діодним мостом, ви можете випрямити вхідну напруга, і на вашу схему завжди буде йти напруга потрібної полярності (Малюнок 2). Але цим методам притаманний серйозний недолік - пряме падіння напруги на діодах призводить до великих втрат потужності. Коли струм 1А, схема, на малюнку 1, розсіюватиме 0.7 Вт, а на малюнку 2 - 1.4 Вт. У статті пропонується проста конструкція захисного пристрою, на якому не падатиме напруга і не втрачатиметься енергія (Малюнок 3).

Ви можете використовувати мостовий випрямляч і зробити систему байдужою до полярності вхідної напруги

Малюнок 2. Ви можете використовувати мостовий випрямляч і зробити систему байдужою до полярності вхідної напруги. Але втрата енергії на діодах тут удвічі перевищує втрати у схемі на рисунку 1.

Виберемо реле, придатне для роботи з напругою зворотної полярності. Наприклад, для системи з напругою живлення 12 В візьмемо 12-вольтової реле. За правильній полярності вхідної напруги діод D 1 закритий, і реле S 1 залишається вимкненим. Потім підключимо вхід і вихід живлення до нормально замкнутих контактів реле, що забезпечить протікання струму в навантаження. Діод D 1 блокує живлення реле, і схема захисту не споживає потужності.
У ланцюг живлення можна включити реле, яке пропустить струм в навантаження без втрат потужності
Малюнок 3. У ланцюг живлення можна включити реле, яке пропустить струм в навантаження без втрат потужності. Діод D 2 пригнічує індуктивні викиди на обмотці реле.

За протилежної полярності вхідної напруги діод D 1 відкривається і вмикає реле (Малюнок 4). Увімкнене реле від’єднує джерело живлення від навантаження, і загоряється червоний світлодіод D 3 , повідомляючи про неправильну полярність напруги.

В разі зворотної вхідної напруги реле перемикається, перериваючи живлення навантаження, і світлодіод загоряється
Малюнок 4. В разі зворотної вхідної напруги реле перемикається, перериваючи живлення навантаження, і світлодіод загоряється.

Таким чином, схема споживає потужність тільки за помилковому підключенні живлення. На відміну від МОП або напівпровідникових ключів, замкнуті контакти реле мають низький опір, на якому практично не падає напруга і не втрачається потужність. Схема придатна для захисту систем з широким діапазоном напруг живлення.