经典过压保护电路设计详解

经典过压保护电路设计详解

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/VBsemi/article/details/138344930

过压保护电路是电子设备中常见的保护措施，用于防止输入电压过高对后续电路造成损害。本文将分享一个经典的过压保护电路设计，并详细分析其在不同输入电压情况下的工作原理。

电路工作原理分析

我们分三种情况讨论输入电压对电路的影响：

输入电压小于5.1V

当输入电压为5V时，稳压管D1的稳压值为5.1V。由于输入电压小于5.1V，此时D1还未进入稳压状态，没有导通。三极管Q2的基极和发射极电压相同（均为5V），因此Vbe=0，三极管Q2不导通。

输入电压在5.1V到5.7V之间

当输入电压为5.4V时，大于D1的稳压值5.1V，D1开始导通并稳压在5.1V。此时：

• 三极管Q2的Vbe=5.1V-5.4V=-0.3V，由于PN结的导通电压要求Vbe达到-0.6V，因此三极管Q2仍然不导通。
• MOS管Q1的栅极被电阻R3拉到0V，MOS管Q1的Vgs = -5.4V，因此MOS管Q1导通，输出电压Vout等于5.4V，对后级电路正常供电。

输入电压大于5.7V

当输入电压超过5.7V时，电路将进入保护状态。此时存在三条电流路径：

1. R1两端电压为0.7V（假设输入电压为5.8V），流过0.7mA的电流。
2. 三极管Q2的Vbe为-0.6V（5.2V - 5.8V），满足PN结导通条件，因此三极管Q2被打开。
3. 三极管Q2导通后，流过R3的电流为1.23mA（假设输入电压为5.8V）。

此时MOS管Q1的Vgs=0，MOS管Q1不导通。这意味着输入电压已经过高，电路将切断输出电压Vout，从而保护后续的负载电路。

电路设计灵活性

如果需要将过压保护电路的保护电压调整为其他值，可以直接更换不同稳压值的稳压管D1。这种设计具有很好的灵活性和实用性。