9 种电子电路保护电路介绍,工作原理+电路图,几分钟快速搞定

发布时间:2024-10-25 21:38:15  

图片

图片


今天给大家分享的是: 9 种电子电路保护电路

所有电子设备都需要保护电路。

保护电路顾名思义就是用于保护电源免于被迫提供大的电流而导致过载或短路。或者保护所连接的电路免受电源反向连接或超过电路设计电压的电压影响。

一、过压保护电路

1、撬棒电路

如下所示。正常使用时 ,12V电源通过反向保护二极管和保险丝连接至输出。 稳压二极管会稍微高一点,下图选择的是15V。

当输入电压达到15V时,齐纳二极管导通,在R2上建立电压。当达到SCR 的触发电压(小于1V)时,SCR会触发,在输入端产生短路,从而导致保险丝熔断。

C1 确保开关瞬变引起的尖峰不会触发SCR。SCR和齐纳二极管必须能够处理突然的浪涌电压,直到保险丝熔断。

图片

撬棒电路

2、可编程过压保护电路

下图为可编程过压电路,和上面的电路基本上一样,只是 齐纳二极管被替换为可编程齐纳二极管(U1) ,称为 TL431 精密可编程基准电压源 。通过使用 R6 改变其输入电压,你可以设置触发电压,从而提供更大的灵活性。

图片

可编程过压保护电路

3、电压调节和保险丝过压保护电路

下面为添加到电压调节器和保险丝熔断指示器的相同电路。

图片

电压调节和保险丝过压保护电路

4、添加MOV(金属氧化物压敏电路)

还有一种形式的过压时电源线上的瞬态尖峰,很有是交流电流电源端的问题,常用的解决方案是 在电源上放置MOV。

MOV就像一个大阻值电阻,对电压的增加反应特别快。在瞬态下降期间,其电阻足够低以避开尖峰。

具体电路图如下。

图片

MOV过压保护

二、过流保护电路

1、稳压器保护电路

如下图,Q8 是由 Q10 和 D8 调节的主传输晶体管。过流部分是R19和Q9。如果Q9的基极和发射极之间的电压达到0.6V,Q9开始导通。然后,这会“夺走”Q8 基极的电流,导致其开始关闭。

诀窍是 将 R19 设计为在截止电流时下降 0.6V。 因此,如果我们想在 2A 时截止,R=V/I = 0.6/2 = 0.3 或 0.33Ω。

这里必须要注意: 在预计运行温度较高的组件上留出一段引线长度,并增加PCB焊盘的面积,此外,焊接可以大大提高散热能力。

图片

稳压器保护电路

2、运算放大器过流保护电路

下面为 运算放大器过流保护电路 ,通过 使用运算放大器来感测过流,根据结果驱动MOS来连接负载与电源。

MOS管 IRF540N用于在正常和过载情况下控制负载的ON或OFF 。但在关闭负载之前,通过分流电阻R1来检测负载电流。电阻为2W额定值的1Ω分流电阻。

在 MOSFET 导通状态期间,负载电流流经 MOS管 的漏极到源极,最后通过分流电阻流到 GND。根据负载电流,分流电会产生电压降,可以使用欧姆定律计算该电压降。

因此,我们假设,对于 1A 的电流(负载电流),分流电阻两端的压降为 1V,因为 VIN = I x R (VIN = 1A x 1 Ohm)。如果使用运算放大器将该压降与预定义电压进行比较,我们就可以 检测过流 并改变 MOSFET 的状态以切断负载。

图片


在该电路中 ,运算放大器 LM358 被配置为比较器 。根据原理图,比较器比较两个值。第一个是分流电阻两端的压降,另一个是使用可变电阻或电位器 RV1 的预定义电压(参考电压)。RV1 充当 分压器 。分流电两端的压降由比较器的反相端子感测,并将其与连接在运算放大器的非反相端子中的参考电压进行比较。

因此,如果感测电压小于参考电压,比较器将在输出端产生接近比较器 VCC 的正电压。但是,如果检测到的电压大于参考电压,比较器将在输出端产生负电源电压(负电源跨接地连接,该电路为 0V)。该电压足以打开或关闭 MOSFET。

3、其他过流保护电路

例如用于较大交流电流的 保险丝和断路器

保险丝 是一种特殊的细线,会快速加热并熔化,保险丝上添加各种装置,如如拉力弹簧,以使其熔断速度更慢,并在保险丝周围添加粉末,以防止玻璃在熔断时破碎。

断路器 ,一种是双金属片,电流流经该双金属片,并在加热时弯曲。然后将其机械连接到跳闸机构并在一定电流下跳闸。另一种是小型电感元件,可以使断路器在过载时缓慢跳闸,或者在短路时快速跳闸。

三、反极性保护

反极性保护时最容易实现的, 输入电源路径中添加一个简单的二极管。

如下图。1N4006 的额定电流为 1A,PIV(峰值反向电压)为 800V,对大部分电路来说够了,二极管会产生0.6-0.7的恒定电压降。

如果电路需要在非常低的电压下工作,这个时候就需要并联一个二极管,当输入电压反向时,二极管导通,导致保险丝熔断。

注意 二极管必须在保险丝熔断期间处理电源的全部电流容量。

图片

反极性保护

四、反电动势反极性保护

当载流电感关闭时,电感中存储的磁场会奔溃,因此,需要保 护设备免受反电动势的影响,这里使用的是跨接电感的反向二极管。

如下图,二极管具有较高的PIV 额定值和1N4006。

图片

反电动势反极性保护


图片


图片

部分电子书籍截图

图片


图片



文章来源于:电路大讲堂    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

    浴室自动风扇控制器电路原理图讲解;这种自动浴室风扇控制器电路设计是灯和风扇电机控制,带有延迟关闭。这种自动风扇控制通常用于厕所和浴室。当开关S1关闭时,风扇电机和灯打开。当开关S1打开(关闭)时......
    晶体管收音机电路原理图讲解;晶体管收音机是一种简单而有趣的技术小玩意,它改变了我们听音乐的方式。为了放大微弱的无线电信号并将其作为可听声音传输,它使用单个晶体管。本文将解释单晶体管收音机的电路原理图并解释其工作原理......
    压缩机退磁保护电路原理图讲解;压缩机退磁保护电路用于检测压缩机工作的相电流峰值,与芯片内部软件相配合,当检测到压缩机电流大于设定的退磁保护点时,硬件触发IPM模块关断压缩机驱动PWM信号,同时......
    多向麦克风放大器电路原理图讲解;这种多向麦克风放大器电路通常用于小组讨论或会议室,以捕获所有合作伙伴的音频,而无需为每个麦克风提供。将其放置在桌子中间,通过四个驻极体胶囊捕获每个音频,并为......
    电动汽车电池充电器电路原理图讲解;这是电动汽车电池充电器的方案图。如图所示,该电路是一个传统的电源,后面是一个由运算放大器控制的稳压器 LM338,负责控制充电状态,以检测必须停止和启动 LED......
    原理图怎么生成pcb?(2024-11-15 23:55:03)
    制作: 在反向研发及PCB自主设计过程中,要对各类电子产品电路原理,功能模块特征等等有透彻的了解,要求充分保证PCB原理图制作的准确性、高效......
    运算放大器是什么? 同相运放电路原理 同相运算电路图讲解 同相......
    3.电阻 4.电容 5.电路原理图......
    ,完全安装有200多M,它工作在WINDOWS95环境下,是个完整的板级全方位电子设计系统,它包含了电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计(包含印制电路板自动布线)、可编......
    全新电路图符号大全,助你快速看懂图; 电路图,是一种以物理电学标准符号来绘制各电子元器件组成和关系的电路原理布局图,它被广泛应用于人类工程规划和电路研究。通过分析电路图,可以得知电子元器件之间的工作原理......

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>