保護(hù)電路
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-07-30
保護(hù)電路的實(shí)例教程
鑒于電源電路存在一些不穩(wěn)定因素，而設(shè)計(jì)用來(lái)防止此類不穩(wěn)定因素影響電路效果的回路稱作保護(hù)電路。在各類電子產(chǎn)品中，保護(hù)電路比比皆是，例如：過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、空載保護(hù)、短路保護(hù)等等，本文就整理了一些常見(jiàn)的保護(hù)電路。
電機(jī)過(guò)熱保護(hù)電路
生產(chǎn)中所用的自動(dòng)車床、電熱烘箱、球磨機(jī)等連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)電設(shè)備，以及其它無(wú)人值守的設(shè)備， 因?yàn)殡姍C(jī)過(guò)熱或溫控器失靈造成的事故時(shí)有發(fā)生，需要采取相應(yīng)的保安措施。PTC熱敏電阻過(guò)熱保護(hù)電路能夠方便、有效地預(yù)防上述事故的發(fā)生 。
下圖是以電機(jī)過(guò)熱保護(hù)為例，由PTC熱敏電阻和施密特電路構(gòu)成的控制電路。圖中，RT1、RT2、RT3為三只特性一致的階躍型PTC熱敏電阻器，它們分別埋設(shè)在電機(jī)定子的繞組里。
正常情況下，PTC熱敏電阻器處于常溫狀態(tài)，它們的總電阻值小于1KΩ。此時(shí)，V1截止，V2導(dǎo)通，繼電器K的電吸合常開(kāi)觸點(diǎn)，電機(jī)由市電供電運(yùn)轉(zhuǎn)。
當(dāng)電機(jī)因故障局部過(guò)熱時(shí)，只要有一只PTC熱敏電阻受熱超過(guò)預(yù)設(shè)溫度時(shí)，其阻值就會(huì)超過(guò)10KΩ以上。于是V1導(dǎo)通、V2截止，VD2顯示紅色報(bào)警，K失電釋放，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到保護(hù)目的。
PTC熱敏電阻的選型取決于電機(jī)的絕緣等級(jí)。通常按比電機(jī)絕緣等級(jí)相對(duì)應(yīng)的極限溫度低40℃左右的范圍選擇PTC熱敏電阻的居里溫度。
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應(yīng)用的注意事項(xiàng)
當(dāng)過(guò)壓保護(hù)電路起作用時(shí)，電路處于非正常工作狀態(tài)。對(duì)于有輸出電壓上下調(diào)功能的電路，過(guò)壓保護(hù)點(diǎn)應(yīng)大于輸出電壓上調(diào)最大值。
過(guò)壓保護(hù)自鎖控制電路
01
概述
在電源系統(tǒng)中，當(dāng)反饋回路失效時(shí)，輸出電壓不受控，電壓升高超出規(guī)定范圍，此時(shí)過(guò)高的輸出電壓有可能造成后續(xù)電器設(shè)備的損壞。為解決這問(wèn)題，通常在電源中增加過(guò)壓保護(hù)電路。過(guò)壓保護(hù)的方式一般有三種。
A、鉗位型：當(dāng)反饋失效時(shí)，通過(guò)過(guò)壓鉗位電路將輸出電壓鉗位在一個(gè)定值。
B、間歇保護(hù)型：當(dāng)反饋失效時(shí)，通過(guò)保護(hù)電路使輸出電壓來(lái)回重啟，輸出電壓的最高點(diǎn)為過(guò)壓保護(hù)點(diǎn)。
C、自鎖型：當(dāng)輸出電壓達(dá)到過(guò)壓保護(hù)點(diǎn)時(shí)，電路動(dòng)作，關(guān)閉PWM使模塊無(wú)輸出。在排除故障后再重啟電源輸出才正常供電。下述電路為自鎖型控制電路。
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電路組成（原理圖）
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工作原理分析
上圖中為隔離的自鎖型控制電路。
展開(kāi) 過(guò)壓保護(hù)自鎖控制電路
1、概述（電路類別、實(shí)現(xiàn)主要功能描述）：
在電源系統(tǒng)中，當(dāng)反饋回路失效時(shí)，輸出電壓不受控，電壓升高超出規(guī)定范圍，此時(shí)過(guò)高的輸出電壓有可能造成后續(xù)電器設(shè)備的損壞。為解決這問(wèn)題，通常在電源中增加過(guò)壓保護(hù)電路。過(guò)壓保護(hù)的方式一般有三種。
A、鉗位型：當(dāng)反饋失效時(shí)，通過(guò)過(guò)壓鉗位電路將輸出電壓鉗位在一個(gè)定值。
B、間歇保護(hù)型：當(dāng)反饋失效時(shí)，通過(guò)保護(hù)電路使輸出電壓來(lái)回重啟，輸出電壓的最高點(diǎn)為過(guò)壓保護(hù)點(diǎn)。
C、自鎖型：當(dāng)輸出電壓達(dá)到過(guò)壓保護(hù)點(diǎn)時(shí)，電路動(dòng)作，關(guān)閉PWM使模塊無(wú)輸出。在排除故障后再重啟電源輸出才正常供電。下述電路為自鎖型控制電路。
2、電路組成（原理圖）：
3、工作原理分析(主要功能、性能指標(biāo)及實(shí)現(xiàn)原理):
上圖中為隔離的自鎖型控制電路。當(dāng)過(guò)壓保護(hù)信號(hào)CON TROL端給出一個(gè)高電平時(shí)，U1中的三極管導(dǎo)通，VCC為整個(gè)電路的供電端。Vcc經(jīng)R5給Q2一個(gè)基極電流，Q1導(dǎo)通并進(jìn)入飽和狀態(tài)，SHUT端被Q2拉至低電平，PWM關(guān)閉電源無(wú)輸出。Q2同時(shí)控制Q1的導(dǎo)通。當(dāng) Q2導(dǎo)通時(shí)，Q1的基極電流經(jīng)R2到地，Q1導(dǎo)通，經(jīng)R3再提供一個(gè)基極電流給Q2，維持Q2的導(dǎo)通。Q1及R1、R2、R3構(gòu)成了Q2的正反饋電路。
4、電路的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：可有效的進(jìn)行自鎖保護(hù)，整個(gè)電路等效于一個(gè)可控硅。
缺點(diǎn)：整個(gè)電路需要一個(gè)固定的Vcc。當(dāng)PWM電源端無(wú)供電時(shí)，也需保證上圖中VCC電壓的存在。
5、應(yīng)用的注意事項(xiàng)：
1． 此電路要有持續(xù)的供電自鎖才有效。
2．
展開(kāi) 電路保護(hù)主要有兩種形式：過(guò)壓保護(hù)和過(guò)流保護(hù)。選擇適當(dāng)?shù)?em>電路保護(hù)器件是實(shí)現(xiàn)高效、可靠電路保護(hù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，涉及到電路保護(hù)器件的選型，我們就必須要知道各電路保護(hù)器件的作用。在選擇電路保護(hù)器件的時(shí)候我們要知道保護(hù)電路不應(yīng)干擾受保護(hù)電路的正常行為，此外，其還必須防止任何電壓瞬態(tài)造成整個(gè)系統(tǒng)的重復(fù)性或非重復(fù)性的不穩(wěn)定行為。
電路保護(hù)最常見(jiàn)的器件有三：GDT、MOV和TVS。
01
GDT陶瓷氣體放電管
在正常的工作條件下，一只GDT的并聯(lián)阻抗約為1TΩ ，并聯(lián)電容為1pF以下。當(dāng)施加在GDT兩端的電勢(shì)低于氣體電離電壓(即“輝光”電壓)時(shí)，GDT的小漏電流(典型值小于1 pA)和小電容幾乎不發(fā)生變化。一旦GDT達(dá)到輝光電壓，其并聯(lián)阻抗將急劇下降，從而電流流過(guò)氣體。不斷增加的電流使大量氣體形成等離子體，等離子體又使該器件上的電壓進(jìn)一步降低至15V左右。當(dāng)瞬變?cè)床辉倮^續(xù)提供等離子電流時(shí)，等離子體就自動(dòng)消失。GDT的凈效果是一種消弧作用，它能在1ms內(nèi)將瞬變事件期間的電壓限制在大約15V以下。GDT的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是迫使大部分能量消耗在瞬變的源阻抗中，而不是消耗在保護(hù)器件或被保護(hù)的電路中。GDT的觸發(fā)電壓由信號(hào)電壓的上升速率(dV/dt)、GDT的電極間隔、氣體類型以及氣體壓力共同確定。該器件可以承受高達(dá)20 kA的電流。
GDT有單極和三極兩種形式。三極GDT是一個(gè)看似簡(jiǎn)單的器件，能在大難臨頭的關(guān)鍵時(shí)刻保持一個(gè)差分線對(duì)的平衡：少許的不對(duì)稱可以使瞬變脈沖優(yōu)先耦合到平衡饋線的某一側(cè)，因而產(chǎn)生一個(gè)巨大的差分信號(hào)。
展開(kāi) 電子電路很容易在過(guò)壓、過(guò)流、浪涌等情況發(fā)生的時(shí)候損壞，隨著技術(shù)的發(fā)展，電子電路的產(chǎn)品日益多樣化和復(fù)雜化，而電路保護(hù)則變得尤為重要。電路保護(hù)元件也從簡(jiǎn)單的玻璃管保險(xiǎn)絲，變得種類更多，防護(hù)性能更優(yōu)越。
電路保護(hù)的意義是什么？
在各類電子產(chǎn)品中，設(shè)置過(guò)壓保護(hù)和過(guò)流保護(hù)變得越來(lái)越重要，那么電路保護(hù)的意義到底是什么，今天就來(lái)跟大家聊一聊：
(1)由于如今電路板的集成度越來(lái)越高，板子的價(jià)格也跟著水漲船高，因此我們要加強(qiáng)保護(hù)。
(2)半導(dǎo)體器件，IC的工作電壓有越來(lái)越低的趨勢(shì)，而電路保護(hù)的目的則是降低能耗損失，減少發(fā)熱現(xiàn)象，延長(zhǎng)使用壽命。
(3)車載設(shè)備，由于使用環(huán)境的條件比一般電子產(chǎn)品更加惡劣，汽車行駛狀況萬(wàn)變，汽車啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生很大的瞬間峰值電壓等。因此，在為這些電子設(shè)備配套產(chǎn)品的電源適配器中，一般要使用過(guò)壓保護(hù)元件。
(4)通信設(shè)備，通信場(chǎng)所對(duì)防雷浪涌有一定的要求，在這些設(shè)備中使用過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)元件就變得重要起來(lái)，它們是保證用戶人身安全和通信正常的關(guān)鍵。
展開(kāi) 
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保護(hù)電路的最新內(nèi)容
其內(nèi)部構(gòu)成通常包括電流檢測(cè)模塊、參考電壓源、誤差放大器、功率開(kāi)關(guān)/驅(qū)動(dòng)電路以及保護(hù)電路。
該芯片通過(guò)升壓轉(zhuǎn)換、恒流控制實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)，支持升壓恒流（Boost）與降壓恒流（Buck）兩種主要驅(qū)動(dòng)方式，其中升壓恒流適用于電池供電等低電壓輸入場(chǎng)景，降壓恒流適用于電網(wǎng)供電等高電壓輸入場(chǎng)景。
電容器種類繁多，用途各異，包括從在數(shù)字電路中存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)內(nèi)存，到過(guò)濾電子信號(hào)中的噪聲，再到保護(hù)電路的一部分免受另一部分的影響等。
讓我們來(lái)了解三種常見(jiàn)的模擬集成電路電容器：金屬-氧化物-金屬（MOM）、金屬-絕緣體-金屬（MIM）和金屬-氧化物-半導(dǎo)體（MOS）電容器。
什么是金屬-氧化物-金屬（MOM）電容器？
提升閥的接線圖是怎樣的？1個(gè)月前
五、常見(jiàn)誤區(qū)與安全提醒
誤區(qū)一：“直流電也不分正負(fù)極”
普通線圈可不區(qū)分，但帶LED指示燈或保護(hù)電路的型號(hào)必須區(qū)分極性，否則可能損壞電子元件。
誤區(qū)二：“地線可有可無(wú)”
在潮濕、粉塵或防爆環(huán)境中，接地是強(qiáng)制安全要求，不可省略。
誤區(qū)三：“接線越緊越好”
過(guò)度擰緊接線端子可能導(dǎo)致內(nèi)部斷裂，應(yīng)使用扭矩螺絲刀按規(guī)范力矩操作。
電容器 | 一文詳解MOM、MIM和MOS及其區(qū)別1個(gè)月前
電容器種類繁多，用途各異，包括從在數(shù)字電路中存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)內(nèi)存，到過(guò)濾電子信號(hào)中的噪聲，再到保護(hù)電路的一部分免受另一部分的影響等。
讓我們來(lái)了解三種常見(jiàn)的模擬集成電路電容器：金屬-氧化物-金屬（MOM）、金屬-絕緣體-金屬（MIM）和金屬-氧化物-半導(dǎo)體（MOS）電容器。
什么是金屬-氧化物-金屬（MOM）電容器？
金屬-氧化物-金屬（MOM）電容器是芯片中的小型多功能器件。
0603慢速吹入式SMD熔絲-貼片保險(xiǎn)絲F06Tx1個(gè)月前
耐熱性和耐沖擊性極佳
工作溫度范圍：-55℃~125℃
貼片保險(xiǎn)絲 - 0603-F06Tx的應(yīng)用：
安防設(shè)備
汽車電子
電動(dòng)玩具
電腦及周邊產(chǎn)品
LED照明設(shè)備
音響設(shè)備
數(shù)據(jù)端口保護(hù)，適配電路過(guò)流保護(hù)需求
計(jì)算機(jī)
通信設(shè)備
數(shù)碼產(chǎn)品
新能源汽車領(lǐng)域
國(guó)產(chǎn)貼片保險(xiǎn)絲廣泛適用于安防設(shè)備、汽車電子、電動(dòng)玩具、電腦及周邊產(chǎn)品、LED照明設(shè)備，音響設(shè)備
時(shí)仍能保持極低失真（較低達(dá)0.01%）
低電磁干擾（EMI）：
iML6602提供300kHz或350kHz±15%擴(kuò)頻調(diào)制（SSM）選項(xiàng)，結(jié)合主從同步功能，可進(jìn)一步降低EMI，減少對(duì)外部濾波器的依賴，簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
iML6602支持單電源和雙電源供電模式，以及可編程功率限制功能，可根據(jù)實(shí)際需求靈活調(diào)整輸出功率；HTSSOP-32封裝形式小巧緊湊，便于集成到各種音頻設(shè)備中，同時(shí)內(nèi)置了完善的保護(hù)電路
數(shù)字功放芯片 - NTP8918特性描述：
2通道立體聲(15W x 2 BTL)
工作電源電壓范圍：5V～28V
SDATA Generator (I2S輸出)
浮點(diǎn)運(yùn)算
32個(gè)可編程雙四分量濾波器：
-揚(yáng)聲器補(bǔ)償
-低通濾波器，高通濾波器，直流切斷
-參量均衡器
IBB(智能低音增強(qiáng))
3波段動(dòng)態(tài)范圍控制；DRC控制；音量控制
保護(hù)電路：
-OCP
?音頻功放芯片 - NTP8230G特性描述：
2聲道立體聲（30×2W@24V，6Ω）
2.1通道（10W×2 + 30W@24V，6Ω）
寬工作供電電壓范圍（7V至28V）
浮點(diǎn)運(yùn)算
可編程雙四元濾波器
-揚(yáng)聲器補(bǔ)償
-LPF, HPF
-參數(shù)均衡器
-響度控制
100分貝動(dòng)態(tài)范圍
2帶動(dòng)態(tài)范圍控制
五段圖形均衡器
3D環(huán)繞聲
保護(hù)電路
采樣回路開(kāi)路保護(hù)及短路保護(hù)：
開(kāi)路保護(hù)：當(dāng)VINA電壓高過(guò)UVLO閾值后，芯片被使能之前，RCS電阻開(kāi)路保護(hù)檢測(cè)電路開(kāi)啟并檢測(cè)RCS電阻是否開(kāi)路，如果電阻開(kāi)路，芯片將被關(guān)機(jī)。
短路保護(hù)：當(dāng)RCS電阻被短路連接，芯片被使能后，LED輸出電流一直增加，直到輸出電流觸發(fā)OCP保護(hù)閾值，從而觸發(fā)保護(hù)。
音頻功放芯片 - NTP8212G特性描述：
2通道立體聲（20x2W@24V，8Ω）
寬工作供電電壓范圍（4.5V至28V）
浮點(diǎn)運(yùn)算
可編程雙四元濾波器：
-揚(yáng)聲器補(bǔ)償
-LPF, HPF
-參數(shù)均衡器
-響度控制
100dB動(dòng)態(tài)范圍
2帶動(dòng)態(tài)范圍控制
五段圖形均衡器：
-10個(gè)用戶模式下的PEQ用于LR
3D環(huán)繞聲
保護(hù)電路
