不使用保險(xiǎn)絲的過(guò)壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)

第第頁(yè)不使用保險(xiǎn)絲的過(guò)壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)（保護(hù)電路），如反接保護(hù)、短路保護(hù)和過(guò)/欠壓保護(hù)，用于保護(hù)任何（電子）設(shè)備或電路免受任何突然的誤動(dòng)作。一般采用保險(xiǎn)絲或微型斷路器進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)，在本電路中，我們將搭建一個(gè)不使用保險(xiǎn)絲的

過(guò)壓保護(hù)電路

。

過(guò)電壓保護(hù)是一種（電源）功能，當(dāng)輸入電壓超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)，它會(huì)切斷電源。為了防止（高壓）浪涌，我們總是使用過(guò)壓保護(hù)或短路保護(hù)電路。Crowbar保護(hù)電路是電子電路中最常用的一種過(guò)電壓保護(hù)。

有許多不同的方法可以保護(hù)您的電路免受過(guò)壓影響。最簡(jiǎn)單的方法是在輸入電源側(cè)連接保險(xiǎn)絲。但問(wèn)題是它是一次性保護(hù)，因?yàn)楫?dāng)電壓超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)，保險(xiǎn)絲內(nèi)的導(dǎo)線就會(huì)燒毀并斷開(kāi)電路。然后你必須用新的更換損壞的保險(xiǎn)絲才能重新連接。

在這個(gè)電路中，（齊納）（二極管）和雙極（晶體管）用于自動(dòng)過(guò)壓保護(hù)。它可以通過(guò)兩種方法來(lái)完成，

1.ZenerVoltageRegulat（or）Circuit：

這種方法通過(guò)提供穩(wěn)壓電壓來(lái)調(diào)節(jié)輸入電壓并保護(hù)電路免受過(guò)壓，但當(dāng)電壓超過(guò)安全限制時(shí)它不會(huì)斷開(kāi)輸出部分

。我們將始終收到小于或等于齊納二極管額定值的輸出電壓。

2.使用齊納二極管的過(guò)壓保護(hù)電路：

在第二種過(guò)壓保護(hù)方法中，只要輸入電壓超過(guò)預(yù)設(shè)值，它就會(huì)

斷開(kāi)**輸出部分或負(fù)載**與電路的連接。

齊納穩(wěn)壓電路

齊納穩(wěn)壓器保護(hù)電路免受過(guò)壓影響，并調(diào)節(jié)輸入電源電壓。使用齊納穩(wěn)壓器的過(guò)壓保護(hù)電路圖如下：

電路的預(yù)設(shè)電壓值是臨界值，超過(guò)該臨界值要么電源斷開(kāi)，要么不允許任何電壓高于該值。這里的預(yù)設(shè)電壓值是齊納二極管的額定值。比如，我們使用5.1V齊納二極管，那么輸出電壓不會(huì)超過(guò)5.1v。

當(dāng)輸出電壓增加時(shí)，基極-發(fā)射極電壓降低，由于該晶體管Q1導(dǎo)通較少。由于Q1傳導(dǎo)較少，因此它會(huì)降低輸出電壓，從而保持輸出電壓恒定。

輸出電壓定義為：

VO=VZ-VBE

VO是輸出電壓

VZ是齊納擊穿電壓

VBE是基射極電壓

使用齊納二極管的過(guò)壓保護(hù)電路

下面的過(guò)壓保護(hù)電路圖是使用齊納二極管和PNP晶體管構(gòu)建的。

當(dāng)電壓超過(guò)預(yù)設(shè)水平時(shí)，該電路會(huì)斷開(kāi)輸出

。預(yù)設(shè)值為接在電路中的齊納二極管的額定值。您甚至可以根據(jù)自己合適的電壓值更換齊納二極管。該電路的缺點(diǎn)是您可能無(wú)法找到齊納二極管的準(zhǔn)確值，因此請(qǐng)選擇額定值與您的預(yù)設(shè)值最接近的一個(gè)。

所需材料

FMMT718PNP晶體管–2個(gè)。

齊納二極管5.1V(1N4740A)–1個(gè)

（電阻器）（1k、2.2k和6.8k）——1個(gè)。（每個(gè)）

面包板

連接線

過(guò)壓保護(hù)電路圖

過(guò)壓保護(hù)電路的（工作原理）

當(dāng)電壓小于預(yù)設(shè)值時(shí)

，Q2的基極為高電平，由于它是PNP晶體管，因此關(guān)斷。并且，當(dāng)Q2處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，Q1的基極將為低電平并允許（電流）流過(guò)它。

現(xiàn)在，當(dāng)電壓超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)

，齊納二極管開(kāi)始導(dǎo)通，將Q2的基極接地并打開(kāi)Q2。當(dāng)Q2導(dǎo)通時(shí)，Q1的基極變?yōu)楦唠娖讲⑶襋1導(dǎo)通，這意味著Q1表現(xiàn)為開(kāi)路開(kāi)關(guān)。因此，Q1不允許電流流過(guò)它并保護(hù)負(fù)載免受過(guò)電壓的影響。

現(xiàn)在我們還需要考慮晶體管兩端的電壓降，為了電路的適當(dāng)精度，它應(yīng)該很低。所以我們使用了