過壓保護是什么
過壓保護是一種電路保護機制,用于防止電路或設備受到過高電壓的損害。當電路或設備受到異常高的電壓時,過壓保護會自動觸發,以保護其免受損壞或故障的風險。
過壓保護可以應用于各種電氣和電子設備中,包括電源系統、電路板、電動機、傳感器等等。它的目的是確保電壓在安全范圍內,并防止過高電壓對設備造成燒毀、漏電、電弧放電、元件損壞、性能降低或其他可能的危險。
常見的過壓保護機制包括:
1. 瞬態電壓抑制器(Transient Voltage Suppressor,TVS):TVS是一種能夠在電路中快速響應并吸收過電壓脈沖的電子器件,將過電壓引流到地,以保護其后續元件。
2. 熔斷器(Fuse):熔斷器是一種電流過載保護裝置,當電流超過設定值時,熔斷器會熔斷斷開電路,從而保護設備。
3. 電壓穩壓器(Voltage Regulator):電壓穩壓器用于保持電路中的電壓穩定在一個預設的范圍內,當輸入電壓超過設定范圍時,穩壓器會自動調整輸出電壓,以防止過高電壓的影響。
過壓保護的實施根據不同電路和設備的需求而異,可以采用單一的保護器件或多種保護機制的組合。重要的是,過壓保護在電路設計和設備制造中起著關鍵的作用,以確保操作的安全性和可靠性。 兩款過壓保護電路設計介紹
過壓保護是的作用是,若開關電源內部穩壓環路出現故障或者由于用戶操作不當引|起輸出電壓超過設計閾值時,為保護后級用電設備防止損壞,將輸出電壓限定在安全值范圍內。
過壓保護電路設計的兩個方向。
一、使用集成芯片做過壓保護電路設計
此類芯片一般不僅僅具有過壓保護功能,多數還集成了欠壓,過流等功能于一體。具體芯片使用使用方法可參看具體數據手冊。
二、使用分立元器件搭
如下圖1所示

電路實現原理如下:
當Vin電壓輸入正常范圍時,穩壓二極管D1沒有被擊穿,, 未進入穩壓狀態。
流過電阻R1,R1的電流基本為0。三極管Q2的Vbe=0 ,此時Q2處于截止狀態。
MOS管Q1的Vgs由電阻R3 , R4分壓決定, PMOS管導通,即電源正常工作。
當Vin輸入大于正常輸入電壓,此時輸入電壓Vin》Vbr ,穩壓二極管被擊穿,其上電壓為Vbr.
三極管Q2導通, Vce≈0 ,因此Q1的Vgs≈0 , mos管關閉,電源電路斷開,從而實現過壓保護。

注:
a、電路本身具有通用性,可以根據具體電路選擇穩壓極管D1及R1的值 , R1選取要注意,不能讓流過D1的電流低于起穩定電流Iz ,否則可能導致管
子的穩定性能變差;
b、R3、R4要根據選取的mos管的Vgs來具體做調整,此處電路還有個風險,輸入電壓過大時可能會把mos管柵源擊穿,可以考慮加一些防護,如上圖2可做一些參考。
編輯:黃飛
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如何設計過壓保護電路?

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