過(guò)流與過(guò)壓保護(hù)電路分析
出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2025-04-29 15:01:14 | 399 次閱讀


過(guò)流保護(hù)是防止電路中電流過(guò)大對(duì)設(shè)備造成損害的重要手段。最簡(jiǎn)單的過(guò)流保護(hù)裝置是保險(xiǎn)絲。當(dāng)電路中的電流超過(guò)保險(xiǎn)絲的額定電流時(shí),保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷,從而切斷電路,保護(hù)設(shè)備安全。
在一些復(fù)雜的電路中,還會(huì)使用電流采樣電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。例如,在下圖的電路中,R1 就是電流采樣電阻。通過(guò)監(jiān)測(cè) R1 兩端的電壓,可以判斷電路中的電流是否超過(guò)設(shè)定值。
過(guò)流保護(hù)的根本在于及時(shí)檢測(cè)到過(guò)流情況,并采取措施切斷電路或限制電流。對(duì)于如何用分立器件設(shè)計(jì)一個(gè)過(guò)流保護(hù)電路,大家可以參考這個(gè)視頻:如何用分立器件設(shè)計(jì)一個(gè)過(guò)流保護(hù)電路過(guò)壓保護(hù)電路
過(guò)壓保護(hù)電路可以防止電路中的電壓過(guò)高對(duì)設(shè)備造成損害。下面介紹一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)壓保護(hù)電路,它利用穩(wěn)壓管和晶體管的組合實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵元件
D1 (5.1V 穩(wěn)壓管):用于檢測(cè)輸入電壓,當(dāng)輸入電壓超過(guò) 5.1V 時(shí),穩(wěn)壓管導(dǎo)通。
Q2 (PMBT3904 NPN 晶體管):用于驅(qū)動(dòng)后級(jí)的 MOS 管。
Q1 (NCE3407AY P 溝道 MOS 管):作為主開(kāi)關(guān),當(dāng)電路檢測(cè)到過(guò)壓時(shí),Q2 導(dǎo)通,關(guān)閉 Q1,從而切斷輸出。
R1, R2, R3:用于電流分壓及限流。
工作原理
過(guò)壓狀態(tài):當(dāng)輸入電壓 超過(guò) 5.1V 時(shí),D1 開(kāi)始導(dǎo)通,向 Q2 的基極提供電流。Q2 導(dǎo)通后,將 Q1 的柵極拉至接近輸入電壓,P 溝道 MOS 管 Q1 關(guān)閉,切斷電源,從而保護(hù)負(fù)載。
正常狀態(tài):當(dāng)輸入電壓 小于 5.1V 時(shí),穩(wěn)壓管 D1 不導(dǎo)通。Q2 的基極電流為 0,Q2 不導(dǎo)通。P 溝道 MOS 管 Q1 的柵極通過(guò) R2 和 R3 拉低,處于導(dǎo)通狀態(tài),電壓正常傳輸?shù)截?fù)載。
元件作用
R1:限制流入穩(wěn)壓管 D1 的電流,防止穩(wěn)壓管過(guò)載。
R2 和 R3:分壓作用,同時(shí)確保在 Q2 導(dǎo)通時(shí)能夠有效關(guān)斷 Q1。
Q2:將輸入信號(hào)放大,確保能夠完全控制 Q1 的導(dǎo)通與關(guān)斷。
Q1:控制電源的輸出通斷。
鉗形表測(cè)電流
鉗形表是一種常用的電流測(cè)量工具,但在使用時(shí)需要注意一些事項(xiàng)。鉗形表不能直接一起測(cè)零火地線(xiàn)三根線(xiàn)的電流,只能每次測(cè)量一根電流。
此外,鉗形表還能進(jìn)行 NCV 非接觸式電壓檢測(cè),有些萬(wàn)用表也支持這個(gè)功能。
CAN 接口電路設(shè)計(jì)
CAN(Controller Area Network)接口電路在汽車(chē)電子、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在設(shè)計(jì) CAN 接口電路時(shí),需要注意一些細(xì)節(jié)。例如,銅線(xiàn)和綠線(xiàn)不要接在一起,否則會(huì)電解生銹。
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