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過壓保護(hù)怎么恢復(fù)正常 典型的過壓保護(hù)電壓電路設(shè)計(jì)方案

香香技術(shù)員 ? 來源:bilibili ? 作者:bilibili ? 2023-07-18 17:08 ? 次閱讀

過壓保護(hù)怎么恢復(fù)正常

當(dāng)過壓保護(hù)觸發(fā)后,為了恢復(fù)電路或設(shè)備的正常工作,通常需要采取以下一些步驟:

1. 檢查電源:首先,檢查電源供電情況。確保電源穩(wěn)定且符合設(shè)備的需求。如果電源本身存在問題,例如供電電壓異常高,需要采取相應(yīng)的措施解決電源問題。

2. 排除過電壓源:確定導(dǎo)致過電壓的源頭,并及時(shí)排除。過壓源可能是來自電網(wǎng)的電力突變、雷電擊中的傳導(dǎo)、其他設(shè)備的故障等。定位和解決過電壓源非常重要,以防止進(jìn)一步的損壞。

3. 檢查過壓保護(hù)裝置:檢查過壓保護(hù)裝置本身是否正常工作。部分過壓保護(hù)裝置,如熔斷器,當(dāng)觸發(fā)后就需要更換。確保過壓保護(hù)裝置在觸發(fā)后沒有損壞,并進(jìn)行必要的維修或更換。

4. 恢復(fù)電路:根據(jù)過壓保護(hù)裝置的特性,可能需要進(jìn)行一些操作來恢復(fù)電路。例如,重置電路、恢復(fù)電源供電、修復(fù)損壞的電路元件等。根據(jù)具體情況,可能需要尋求專業(yè)技術(shù)支持或參考相關(guān)設(shè)備的操作手冊(cè)。

過壓保護(hù)的恢復(fù)操作應(yīng)謹(jǐn)慎進(jìn)行,確保安全性和正確性。如果不確定如何操作,最好咨詢專業(yè)人士或相關(guān)技術(shù)支持。此外,為了防止未來的過壓情況,可以考慮加強(qiáng)電路設(shè)計(jì)、使用更可靠的保護(hù)裝置,或者采取其他必要的預(yù)防措施。

過壓保護(hù)的原理:

過壓保護(hù)的原理是通過檢測電路中的電壓是否超過設(shè)定的安全閾值,一旦檢測到超過閾值的電壓,過壓保護(hù)裝置將采取措施來保護(hù)電路或設(shè)備。以下是常見的過壓保護(hù)原理:

1. 電壓比較器:過壓保護(hù)電路中的核心元件是電壓比較器。電壓比較器會(huì)將輸入電壓與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較,并輸出相應(yīng)的信號(hào)來觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)輸入電壓超過設(shè)定閾值時(shí),電壓比較器的輸出信號(hào)將觸發(fā)保護(hù)裝置。

2. 電壓分壓器:有時(shí)為了監(jiān)測較高電壓,過壓保護(hù)電路會(huì)采用電壓分壓器來將高電壓降低到適合比較器工作范圍的級(jí)別。電壓分壓器是由電阻電容組成的網(wǎng)絡(luò),通過合適的電阻比例將電壓分壓到較低的水平進(jìn)行檢測。

3. 觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作:一旦電壓比較器檢測到超過閾值的電壓,它將觸發(fā)相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。這可能包括斷開電源供應(yīng)、切斷電路連接、啟動(dòng)熔斷器等。具體觸發(fā)的保護(hù)動(dòng)作取決于應(yīng)用和設(shè)計(jì)需求。

4. 保護(hù)裝置復(fù)位:在過壓保護(hù)裝置觸發(fā)后,通常需要一定的時(shí)間進(jìn)行恢復(fù)和復(fù)位。在復(fù)位期間,保護(hù)裝置將保持觸發(fā)狀態(tài),以防止電路或設(shè)備重新受到過壓的影響。一旦過壓條件恢復(fù)正常,保護(hù)裝置將自動(dòng)復(fù)位,使電路重新恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

需要注意的是,過壓保護(hù)原理可能因不同的應(yīng)用和設(shè)備而有所差異。不同的過壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)可能包含其他元件和技術(shù),以滿足特定需求。具體實(shí)施時(shí),應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用場景和要求進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和選擇適當(dāng)?shù)倪^壓保護(hù)裝置。

典型的過壓保護(hù)電壓電路設(shè)計(jì)方案

有時(shí)候在電源輸入處我們希望當(dāng)電源的輸入電壓超過允許的最大值后電源與后級(jí)電路就自動(dòng)斷開,防止輸入電壓過高而損壞后級(jí)電路。

具有這種功能的電路叫做過壓保護(hù)電路,英文簡稱叫OVP。

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現(xiàn)在大家看到的就是一個(gè)典型的過壓保護(hù)電壓電路,主要包含一個(gè)穩(wěn)壓二極管,一個(gè)PNP的三極管和一個(gè)PMOS管。

這個(gè)電路主要是利用穩(wěn)壓二極管的反向電壓小于其穩(wěn)定電壓時(shí),穩(wěn)壓二極管只有很有小的漏電流流過,一般是uA級(jí)別的,這時(shí)k穩(wěn)壓管可以看成是斷開的。

wKgZomS2VlaACA2uAAELx-cURag971.png

當(dāng)穩(wěn)壓二極管的反向大于等于其穩(wěn)定電壓后,穩(wěn)壓二極管會(huì)有毫安級(jí)別的電流流過,這時(shí)穩(wěn)壓二極管兩端的電壓會(huì)基本維持在其穩(wěn)定電壓Uz不變。

對(duì)于PNP的三極管一般認(rèn)為基極和發(fā)射極壓差小于-0.7V時(shí),就開始導(dǎo)通,對(duì)于PMOS管一般認(rèn)為柵極和源極的壓差小于其開啟電壓時(shí),就開始導(dǎo)通。

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當(dāng)輸入電壓小于穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓Uz時(shí),穩(wěn)壓二極管截止,這時(shí)三極管的Vbe=0,所以三極管截止,PMOS柵極和源極的壓差等于負(fù)的電源電壓,只要這個(gè)電壓小于PMOS的開啟電壓,這時(shí)PMOS就是導(dǎo)通的,輸出電壓基本等于輸入電壓。

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當(dāng)輸入電壓大于Uz小于Uz加0.7V時(shí),電流通過R1流向穩(wěn)壓管,穩(wěn)壓二極管上的電壓維持在UZ,這時(shí)三極管的Vbe》-0.7V,所以三極管也是截止的,這時(shí)PMOS也是導(dǎo)通的,輸出電壓基本等于輸入電壓。

當(dāng)輸入電壓大于Uz加0.7V時(shí),電流通過R1流向穩(wěn)壓管,穩(wěn)壓管上的電壓維持在UZ,

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這時(shí)三極管的Vbe《-0.7V,三極管開始導(dǎo)通,當(dāng)三極管集電極和發(fā)射極的壓差大于PMOS的開啟電壓后,PMOS就截止了,輸出電壓等于0,輸入與輸出斷開。

wKgaomS2VqSATnXEAAFuOVqy1JU557.png

我設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路,穩(wěn)壓二極管使用的是1N4747其穩(wěn)定電壓是20V,三極管用的是2N3906,MOS管用的是BSP250,我們可以計(jì)算出輸入電壓大于20.7V時(shí),電路進(jìn)入過壓保護(hù),輸出電壓為0。

wKgaomS2VrKAOqz1AAFIA9rWXHQ128.png

我們來看下仿真的波形。

藍(lán)色的是輸入電壓,白色的是輸出電壓,當(dāng)輸入電壓到達(dá)一定的值后,輸出電壓會(huì)變?yōu)榱悖瑥亩_(dá)到了過壓保護(hù)的目的,用光標(biāo)查看,輸出電壓為零時(shí)的輸入電壓是22.8V,這個(gè)和我們之前講的20.7V有一些出入,主要是因?yàn)槿龢O管導(dǎo)通后,集電極和發(fā)射極的壓差大于PMOS的開啟電壓還需要更高一點(diǎn)的輸入電壓,所以這一段時(shí)間,PMOS充當(dāng)一個(gè)電阻。

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編輯:黃飛

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