过压保护是什么意思？怎么构建过压保护电路？一文带你全部搞明白 _生活知道

今天给大家分享的是：
一、过压保护是什么意思？
大多数电源都使用过电压保护电路来防止损坏电子元件。过电压条件的影响因电路而异，范围从损坏组件到降低组件性能并导致电路故障或火灾。
由于电源内部故障或配电线路等外部原因，电源可能会出现过压情况。
【过压保护是什么意思？怎么构建过压保护电路？一文带你全部搞明白】过电压的幅度和持续时间是设计有效保护时的一些主要考虑因素。保护涉及设置阈值电压，高于该阈值电压时，控制电路将关闭电源或将额外电压转移到电路的其他部分，例如电容器。
二、过压保护电路
关于过压保护，方法还是有许多的，这里主要介绍以下几种：
1、使用
考虑下图，我们需要微控制器的过电压保护。微控制器可以是任何在 IO 引脚上具有最大 5V 额定值的东西。因此，超过 5V 可能会损坏微控制器。
微控制器的过电压保护
上述电路中使用的齐纳二极管为
下图是齐纳二极管保护电路的仿真。
齐纳二极管保护电路的仿真
上面的原理图有一个输入电压，它是 V1 。R1 和 D2 是
现在看看上述电路如何充当
齐纳二极管输入保护电路
在 V1 上的 6V 输入电压期间，输出保持恒定在 5.999V（即 6.0V）。
齐纳二极管输入保护电路
在上述仿真中，输入电压为 6.8V 。因此，输出为 6.785V，接近 6.8V 。让我们进一步增加输入电压并产生过压情况。
齐纳二极管输入保护电路
现在，输入电压为 7.5V，高于 6.8V 。现在输出仍然是 6.883V 。这就是齐纳二极管如何有效地将连接的电路从过压情况中拯救出来，而且当电压回到低于 6.8V 时，电路将再次正常工作，如上一步所示。这意味着，与
在上述电路中，可以使用3.3V、5.1V、9.1V、10.2V等不同值的任何其他
齐纳稳压器可
齐纳稳压电路
电路的
当输出电压增加时，基极-发射极电压降低，由于这个晶体管Q1导通较少。由于 Q1 导通较少，它会降低输出电压，从而保持输出电压恒定。
VO = VZ – VBE
VO 是输出电压VZ 是齐纳击穿电压VBE 是基极-发射极电压
下面的过压保护电路图是使用
1）所需材料
过压保护电路图
3）过压保护原理
当电压低于预设电平时，
现在，当电压超过预设值时，齐纳二极管开始导通，将 Q2 的基极接地并打开 Q2 。当 Q2 导通时，Q1 的基极端子变为高电平并且 Q1 导通，这意味着 Q1 充当开路开关。因此， Q1 不允许电流流过它并保护负载免受超过电压的影响。
现在我们还需要考虑晶体管上的电压降，它应该很低以保证电路的正确精度。所以我们使用了 FMMT718 PNP 晶体管，它表现出非常低的 VCE 饱和值，因此晶体管上的电压降很低。
下一个重要部分是选择齐纳二极管值，主要有以下几个方面：
这是齐纳二极管将充当闭合电路并保护负载免受过压影响的电压值。对于上面的示例，齐纳电压为 6.8V 。
在某些情况下，目标齐纳二极管电压不可用。在这种情况下，可以选择接近值的齐纳二极管。例如，对于高达 7V 的过压保护，6.8V 齐纳二极管是一个接近值。
对于我们上面讨论的示例，它是 50mA 。除了负载电流，齐纳二极管还需要偏置电流。因此，总电流应等于负载电流加上齐纳二极管偏置电流。对于上面讨论的例子，它可以是
总电流 = 50mA + 10mA = 60mA
因此，适当的散热需要适当的额定功率齐纳二极管。额定功率可以根据步骤 – 2 中计算的总电流（60mA）计算得出。因此，齐纳二极管的额定功率等于齐纳二极管的电压，与流过二极管的总电流有关。
对于我们上面的例子，
额定功率 = 6.8V x 0.060 = 0.408 瓦。
因此，一个 500mW 的齐纳二极管就足够了。
源电压将是可以施加到电路的最大值。例如，可能发生或可以作为电源电压施加的最大过电压可以是 13V 。
因此，电阻两端的电压降将为 = 13V-6.8V = 6.2V 根据欧姆定律，电阻值将为 = 6.2V / 0.060 A = 103R 可选择标准值 100R 电阻。
四、晶闸管撬棒（SCR Crowbar）过压保护电路
顾名思义，撬棍电路会在出现过压情况时在电源输出端短路，这会
通常晶闸管，即 SCR 用于此目的，因为它们
晶闸管撬棒过电压保护电路
在此电子电路设计中，选择了齐纳二极管，使其电压高于输出的正常工作电压，但低于会发生损坏的电压。
在这种状态下，没有电流流过齐纳二极管，因为尚未达到其击穿电压，并且没有电流流入晶闸管的栅极并保持关闭状态。电源将正常工作。如果电源中的串联传输晶体管发生故障，电压将开始上升 – 单元中的去耦将确保它不会立即上升。
随着它的上升，它将上升到齐纳二极管开始导通的点以上，电流将流入晶闸管的栅极，导致其触发。
这种短路也可用于烧断保险丝或其他元件，切断电压调节器的电源，并使设备免受进一步损坏。
通常在晶闸管的栅极与地之间放置一些小电容形式的去耦，以
3、关于晶闸管 Crowbar 过压保护的注意事项：
晶闸管或 SCR ，可控硅整流器可用于在电源电路中提供过压保护。通过检测高压，电路可以触发晶闸管以在五、电压钳位过压保护
另一种非常简单的过电压保护形式使用称为
选择略高于最大轨电压的齐纳二极管电压，在正常情况下它不会导通。如果电压升得太高，它将开始导通，将电压钳位在略高于轨电压的值。
如果稳压电源需要更高的电流能力，则可以
齐纳二极管过压钳位(a) – 简单的齐纳二极管，(b) – 带晶体?管缓冲器的更高电流
六、电压限制
当开关模式电源需要过压保护时，由于功率耗散要求以及组件的可能尺寸和成本，SMPS 钳位和短路器技术的使用不太广泛。
幸运的是，大多数开关模式稳压器在低电压条件下失效。然而，在出现过压情况时设置
这通常可以
使用外部感测回路非常重要，因为如果开关模式稳压器芯片损坏导致过压情况，感测机制也可能损坏。不过这种形式的过电压保护需要特定于所用特定电路和开关模式电源芯片的电路。
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过压保护是什么意思？怎么构建过压保护电路？一文带你全部搞明白

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