欠压过压的锁定

浅谈变频器过压、欠压、过热、过载故障原因及处理张军现代社会，各行业都提倡节能，采用变频器，则可以大大降低能源的消耗。

变频器的安全运行就成为了很关键的环节，掌握一点变频器故障和分析故障原因方面的知识，能够第一时间察觉到变频器的运行状况，是刻不容缓的。

现将我公司生产线设备几种常见变频器出现过压欠压过热过载故障进行简单归纳与分析。

故障现象一：过压（OU）：过电压报警一般是出现在停机的时候。

1、故障主要原因：是减速时间太短或制动电阻损坏。

2、实例：一台台安N2系列3.7kW变频器在停机时跳“OU”。

分析与维修:在修这台机器之前，首先要搞清楚“OU”报警的原因何在，这是因为变频器在减速时，电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快，转子的电动势和电流增大，使电机处于发电状态，回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节，使直流母线电压升高所致，3、故障处理：所以我们应该着重检查制动回路，测量放电电阻没有问题，在测量制动管(ET191)时发现已击穿，更换后上电运行，且快速停车都没有问题。

阀门进口泵工业洗衣机故障现象二：欠压(Uu)：也是我们在使用中经常碰到的问题。

1、故障主要原因：是因为主回路电压太低(220V系列低于200V，380V系列低于400V)，整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现，其次主回路接触器损坏，导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。

2、实例：一台DANFOSSVLT5004变频器，上电显示正常，但是加负载后跳“DCLINKUNDERVOLT”(直流回路电压低)。

分析与维修:这台变频器从现象上看比较特别，但是你如果仔细分析一下问题也就不是那么复杂，该变频器同样也是通过充电回路，接触器来完成充电过程的，上电时没有发现任何异常现象，估计是加负载时直流回路的电压下降所引起，而直流回路的电压又是通过整流桥全波整流,然后由电容平波后提供的，3、故障处理：所以应着重检查整流桥，经测量发现该整流桥有一路桥臂开路，更换新品后问题解决。

用TL494制作的ATX开关电源控制电路图过流，过压，欠压保护详解本开头电源控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功能与TL494相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)｡494是双排16脚集成电路,工作电压7~40V｡它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V),最大输出电流250mA;一个频率可调的锯齿波产生电路ATX电源的控制电路见图1｡控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功能与TL494相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)｡494是双排16脚集成电路,工作电压7~40V｡它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V),最大输出电流250mA;一个频率可调的锯齿波产生电路,振荡频率由{5}脚外接电容及{6}脚外接电阻来决定｡{13}脚为高电平时,由{8}脚及{11}脚输出双路反相(即推挽工作方式)的脉宽调制信号｡本例为此种工作方式,故将{13}脚与{14}脚相连接｡比较器是一种运算放大器,符号用三角形表示,它有一个同相输入端“+”;一个反相输入端“-”和一个输出端｡比较器同相端电平若高于反相端电平,则输出端输出高电平;反之输出低电平｡494内的比较放大器有四个,为叙述方便,在图1中用小写字母a､b､c､d来表示｡其中a是死区时间比较器｡因两个作逆变工作的三极管串联后接到+310V的直流电源上,若两个三极管同时导通,就会形成对直流电源的短路｡两个三极管同时导通可能发生在一个管子从截止转为导通,而另一个管子由导通转为截止的时候｡因为管子在转换时有时间的延迟,截止的管子已经转为导通了,但导通的管子尚未完全转为截止,于是两个管子都呈导通状态而形成对直流电源的短路｡为防止这样的事情发生,494设置了死区时间比较器a｡从图1可以看出,在比较器a的反相输入端串联了一个“电源”,正极接反相端,负极接494的{4}脚｡A比较器同相端输入的锯齿波信号,只有大于“电源”电压的部分才有输出,在三极管导通变为截止与截止转为导通期间,也就是死区时间,494没有脉冲输出,避免了对直流电源的短路｡死区时间还可由{4}脚外接的电平来控制,{4}脚的电平上升,死区时间变宽,494输出的脉冲就变窄了,若{4}脚的电平超过了锯齿波的峰值电压,494就进入了保护状态,{8}脚和{11}脚就不输出脉冲了｡494内部还有3个二输入端与门(用1､2､3表示)､两个二输入端与非门､反相器､T触发器等电路｡与门是这样一种电路,只有所有的输入端都是高电平,输出端才能输出高电平;若有一个输入端为低电平,则输出端输出低电平｡反相器的作用是把输入信号隔离放大后反相输出｡与非门则相当于一个与门和一个反相器的组合｡T触发器的作用是:每输入一个脉冲,输出端的电平就变化一次｡如输出端Q为低电平,输入一个脉冲后,Q变为高电平,再输入一个脉冲,Q又回到低电平｡比较器､与门､反相器､T触发器以及锯齿波振荡器及{8}脚､{11}脚输出的波形见图2｡339是四比较过流保护过压保护一､产生PW-OK信号PC主机要求各路电源稳定之后才工作,以保护各元器件不致因电压不稳而损坏,故设置了PW-OK信号(约的C比较器的输出端{14}脚为零电平｡另外,339的{1}脚低电平信号因D34的钳位作用,也使{14}脚为低电平,经R50和R63使{11}脚亦为低电平｡因此D比较器的输出端{13}脚为低电平,也就是PW-OK信号为低电平,主机不会工作｡开启主机时,通过人工或遥控操作闭合了与PS-ON相关的开关,PS-ON呈低电平,经R37使339的反相端{6}脚为低电平,B比较器{1}脚输出高电平,D35､D36反偏截止,A比较器的输出电平则由{5}脚与{4}脚的电平决定｡正常工作时,{5}脚电平低于{4}脚电平,{2}脚输出低电平,经R41送到494的{4}脚,使{4}脚的电平变为低电平,锯齿波振荡信号可以从死区时间比较器a输出脉冲信号,另一方面,振荡信号送到了PWM比较器b 的同相输入端,PWM比较器输出的脉冲信号的宽度,则是由494的{1}脚的电平(也就是负载的大小)与{16}脚的电平来决定｡PWM比较器输出的脉冲信号,最后经缓冲放大器放大后,从{8}､{11}脚输出脉冲信号,ATX电源向主机输出±5V､±12V､+3.3V电源｡此过程因C35的充电有数百毫秒的延时,但对主机开机并无影响｡494的{1}脚从+5V､+12V经取样电阻R15､R16得到电压,其电平略高于{2}脚电平,{3}脚输出高电平,经R48使339的{9}脚得到高电平,其电平高于{8}脚电平,因而{14}脚输出高电平,此电平经R50与基准+5V电源经R64共同对C39充电,经数百毫秒后,{11}脚电平升到高于{10}脚电平时,D比较器{13}脚输出高电平,此电平经R49反馈至{11}脚,维持{11}脚处于高电平状态,故{13}脚输出稳定的高电平PW-OK信号,主机检测到此信号后即开始正常工作｡关机时,主机内开关使PS-ON呈高电平,此时339的{6}脚电平高于{7}脚,{1}脚输出低电平,因二极管D34的钳位作用,{14}脚呈低电平,C39对C比较器及B比较器放电,很快{11}脚呈低电平,{13}脚输出低电平,即PW-OK信号呈低电平｡在339的{1}脚为低电平时,经D36使{4}臆脚为低电平,{2}脚输出高电平,经R41传送到494的{4}脚,但因C35电位不能突变,经数百毫秒的放电后方使494的{4}脚转为高电平,从而封锁正负脉冲的输出,主机进入待机状态｡上述的过程中,关机时C39和C35都要放电,但因放电时间常数不同,C39放电较快,故PW-OK信号先于各电源变成低电平,满足了主机关机的需要｡此外,关机时因各路输出电源的电解电容放电需要时间,也使PW-OK信号先于各电源回到低电平｡二､稳压494的{2}脚经R47与基准电压+5V相连,维持较好的稳定电压,而{1}脚则与取样电阻R15､R16与+5V､+12V相连接,正常的情况下,{1}脚电平与{2}脚电平相等或略高｡当输出电压升高时(无论+5V或+12V),{1}脚电平高于{2}脚电平,c比较器输出误差电压与锯齿波振荡脉冲在PWM比较器b进行比较使输出脉冲宽度变窄,输出电压回落到标准值,反之则促使振荡脉冲宽度增加,输出电压回升｡由于494内的放大器增益很高,故稳压精度很好｡从稳压的原理,我们可以得到ATX电源输出电压偏高或偏低的维修方法｡如果输出电压偏低,可在494的{1}脚对地并联电阻,或是把R47的电阻增大｡要是电源的输出偏高,则可在{2}脚对地并联电阻,也可以用增大R33或取下R69､R35来降低输出电压｡三､过流保护过流保护的原理是基于负载愈大,Q3､Q4集电极的脉冲电压也愈高,也即是R13(1.5kΩ)上的电压也愈高,从这里采样经D14整流和C36滤波,再经R54､R55并联电阻与R51､R56､R58等组成的分压电路送到494的{16}脚｡随着负载的加重,{16}脚的电平也随之上升,当超过{15}脚的电平时,误差放大器输出的误差电压促使调制脉冲的宽度变窄从而使负载电流减小｡另外,从R56､R58并联电阻获得的分压再经R52送到339的{5}脚,当{5}脚的电平超过{4}脚时,{2}脚即输出高电平送到494的{4}脚,494停止输出脉冲信号,终止±5V､±12V､+3.3V 电源的输出,达到过流及短路保护的目的｡需要说明的是:494的{16}脚电平的高低只能改变输出脉冲的宽度,但不影响494的{4}脚电平状态,而339的{5}脚电平一旦超过{4}脚的电平,339的{2}脚就送出高电平去封锁449的脉冲输出,终止±5V､±12V､+3.3V电源的输出,同时{2}脚的高电平经R59和二极管D39反馈到{5}脚,维持{5}脚处于高电平状态,此时若过载或短路状态消失,494的{4}脚仍维持高电平,±5V与±12V､+3.3V电源仍不能输出,只有切断交流市电的输入,再重新接通交流电,方可再次开机｡四､过压保护过电压保护由R17和稳压管Z02并联电路从+5V采样,经D37送到339的{5}脚｡若+5V电源由于某种原因升高,339的{5}脚电平也会随之升高,当超过{4}脚电平时,{2}脚即送出高电平去494的{4}脚,封锁±5V､±12V､+3.3V电源的输出,达到过电压保护的目的｡正常工作时,R17上的压降不大,Z02截止送到{5}脚的电压较低,若+5V电源的电压上升,使R17上的压降超过Z02的稳压值,Z02导通,+5V电源上升后的电压值全部加到339的{5}脚上,促使其快速封锁494脉冲的输出,以保护电源五､欠压保护欠压保护从-5V的D32及-12V处的R14取样,经R34和D37送到339的{5}脚｡若因某种原因使输出电压过低时,-12V及-5V电压的负值也会随之减小,也就是电压值上升,经R34及D37送往339的{5}脚使电平上升,339的{2}脚送出高电平到494的{4}脚,从而封锁449脉冲的输出,实现欠压保护｡二极管D32在导通时,其电压降与通过的电流基本无关,保持在0.6V~0.7V,于是-5V电压的减少量会全部传送到D32的负端,提高了欠压保护的灵敏度｡六､电源保护电路故障的维修从上面的叙述中可以了解到,各种保护电路最终都是通过控制339的{5}脚电平来控制494的{4}脚电平实现的｡正常工作时,339的{5}脚电平低于339的{4}脚电平,339的{2}脚输出低电平,使494的{4}脚呈低电平状态(约为0.25V)｡若339的{5}脚电平高于339的{4}脚电平,339的{2}脚输出高电平,于是494的{4}脚变为高电平,电源就进入了保护状态,终止各路电源的输出｡因此ATX电源出了故障,若电源的整流､滤波､逆变以及辅助电源均完好,则要检查339的{4}､{5}脚的电平｡若是{5}脚电平高于{4}脚的电平,表示电源进入了保护状态｡下一步则找出是什么原因使电源进入了保护状态｡可检查与339的{5}脚相连各支路另一端的电压是不是比{5}脚电压高,高出{5}脚电压的支路就是故障所在的支路｡另外,也可以用断开与{5}脚相连的一个个支路,若是断开某一条支路后{5}脚的电平正常了,那么故障就出在这一条支路上｡再沿着这条支路往下查,很快就可以把故障排除｡下面通过两个实例来加以说明｡1.一台SLPS-250ATXC电源的输出电压偏低｡空载下,+5V电源的电压只有+1.8V,其他各路电压也按比例同样下降｡电源是采用TL494及LM339集成电路的典型ATX电路｡检查494的{4}脚电压为+2.6V｡电路似乎处于保护状态｡但保护状态时各路输出的电压均应为零,而现在却是正常电压的三分之一,令人费解｡试着把494的第{4}脚接地,电源立即输出正常｡{4}脚接地就正常工作,说明494并未损坏,问题可能出在339以及有关的电路｡用万用表查339管脚的电压,当查到第{4}脚及{7}脚时,各路电源均正常了｡甚至只用一条表笔去碰{7}脚或{4}脚,也可使电源恢复正常工作｡这等于在{4}脚或{7}脚上加了一条“天线”,天线接收了外来信号电源就工作正常了!我试了试天线的长度,40厘米以下对电源不起作用,长度增加了,输出电压也随着增加,达到1米左右时,输出电压就正常了,494的{4}脚电压也恢复到0V｡但电源要用“天线”才能工作,说明还有故障未找到｡再检查339的{4}脚与{5}脚的电压,{5}脚电压为2.4V,{4}脚的电压为1.2V,输出端{2}脚的电压为2.9V｡(这部分电路见图3)｡但是339的{2}脚高电位,必须由{5}脚电位高于{4}脚的电位时才能产生,那{5}脚最初的高电位是怎么来的?把与{5}脚相连的各支路断开试一试｡在断开c支路以后,电源就正常了｡沿着D2往下找,最后在+3.3V电源处对地接一个1000μF的电容时,电源就正常了｡再检查+3.3V电源原来的滤波电容,发现已经失效｡更换电容后494的{4}脚电压恢复正常,用表笔去碰触339的{4}脚或{7}脚也不起作用,问题得到了解决｡为什么+3.3V电源的滤波电容失效会造成输出电压偏低?+3.3V电源在没有电容滤波时,输出的直流电源中含有很强的由逆变功率管输出的脉冲成分,通过D3及D2送到LM339的{5}脚,使{5}脚的电平高于{4}脚的电平,电源进入了保护状态｡从+20V 电源经R3､D1､R2和三个并联电阻到接地的支路中,三个电阻并联后的电阻值是2.43kΩ,再略去其他支路的影响,可以估算出{5}脚的电压大约是2.3V,因二极管D1的钳位作用,{2}脚输出电压只能在2.9V左右,经R1送到TL494的{4}脚,减去电阻R1的降压,494的{4}脚电压就是2.6V了｡在此电压下,494会输出较窄的脉冲,于是在空载下,+5V电源有约1.8V的电压输出｡解决的办法可在d支路中串联一个47kΩ的电阻,并把R2由3.9kΩ换成100kΩ就行了｡经这样处理后,不论是正常工作或是保护状态,各路电源的输出电压和各管脚的电压均正常了｡而R2电阻的改动,也不会影响电源的过载保护性能｡至此,电源的故障才完全得到了解决(爱好者手中若有SLPS-250ATXC电源,可参考此例加一个47kΩ电阻以提高电源的保护性能)｡为什么339的{4}脚加了天线会正常工作呢?这是{2}脚经D1反馈到{5}脚后,产生了轻微的高频寄生振荡｡{4}脚或{7}脚接了天线以后,破坏了电路的振荡条件,使{4}脚的电压升高,当超过{5}脚的电压时,{2}脚送出0V的低电平信号到494的{4}脚,电源就工作正常了｡同样,在D1支路中串联了47kΩ电阻后,增加了阻尼因数,破坏了电路的振荡条件,电源也就正常了｡此时若取下+3.3V电源处新加的电解电容,通电后,电源会立即进入保护状态,各路电源都没有输出｡2.一台新时代HY-ATX300电源,空载时输出电压正常,但不能带动负载｡检查494各个管脚的电压,发现{12}脚的电压只有10V,这是造成不能带动负载的原因｡在辅助电源逆变变压器T3的初级线圈1加上16.5V的高频电压,测得次级+5VSB挡线圈3的电压是0.9V,向494集成电路{12}脚供电线圈4的电压为1.5V,约是+5VSB挡线圈电压的 1.7倍｡电源的+5VSB电源是直接从线圈3经整流和滤波后得到,+5VSB电源的稳压则是借助WD431稳压集成电路和光电耦合器反馈回逆变三极管得到的,如图4所示｡由此可以算出线圈4的电压为5×1.7=8.5V,因负载较轻,经电容滤波后的电压就是10V左右了｡由此说明T3脉冲变压器线圈4的匝数少了｡拆开T3变压器,得到各绕组的匝数为:初级2×110匝;反馈绕组10匝;+5VSB绕组12匝;绕组4的匝数是8匝｡重新绕制绕组4,把匝数由原来的8匝增加到20匝,其余绕组的匝数不变｡绕好后上机实验,494集成电路{12}脚的电压上升到17V,电源的输入功率可达130W,故障排除｡从故障现象看,可能是工厂生产时将变压器装错了｡。

深圳市诚芯微科技有限公司SHENZHEN CHENGXINWEI TECHNOLOGY CO.,LTDCX7501准谐振PSR CC/CV PWM电源开关产品说明书地址：深圳市福田区福田大厦中部10楼联系电话：0755-********传真：0755-********FEATURES●内置800V三极管低成本电源方案●高效率的准谐振主侧调节（QR-PSR）控制● 多模式PSR控制●快速动态响应●内置动态基本驱动器●音频无噪声操作●±4％CC和CV调节● 低待机功耗<70mW●在CV模式下可编程电缆压降补偿（CDC ●内置AC线路和负载CC补偿● 内置保护：⏹短负载保护（SLP）⏹逐周期限流⏹前沿消隐（LEB）⏹引脚浮动保护⏹欠压保护过压保护VDD电压钳位保护⏹过温保护（OTP）● CX7501封装为SOP-7特点CX7501是高性能准谐振（QR）初级侧调节（PSR）PWM电源开关，具有高精度CV/CC控制，是充电器应用的理想选择。

在CV模式下，CX7501采用多模式QR控制，采用AM（Amplitude Modulation）模式和（Frequency Modulation）FM模式的混合模式，提高系统效率和可靠性。

在CC模式下，IC使用具有线路和负载CC补偿的PFM控制。

该IC可以实现快速动态响应。

内置电缆压降补偿（CDC）功能可提供出色的CV性能。

CX7501集成了功能和保护功能欠压锁定（UVLO），VDD过压保护（VDD OVP），逐周期电流限制（OCP），短路保护（SLP），片上热关断，VDD 钳位等。

应用●充电器适配器● AC/DC电源适配器和LED照明典型应用电路CX7501脚位分布图脚位说明脚位脚位名称I/O说明1FB I系统反馈引脚，用于根据辅助绕组的反激电压调节CV模式下的输出电压和CC模式下的输出电流。

2CS I电流检测输入引脚。

.3VDD P芯片电源引脚。

4E O电源BJT发射器5,HV O电源BJT收集器7GND P地内部图框绝对最大额定值(注1)参数值单位HV脚最大电压800V HV脚直流电流@CX75011300mA VDD直流电源电压30V VDD直流钳位电流10mA CS，BASE电压范围-0.3to7V FB电压范围-0.7to7VR JA(℃/W)(SOP7)90o C/W 最大结温150o C 工作温度范围-40to85o C 存储温度范围-65to150o C 引线温度（焊接，10秒）260o C ESD能力，HBM（人体模型）3kV ESD能力，MM（机器模型）250V推荐工作条件(注2)Parameter值单位电源电压，VDD7to24V工作环境温度-40to85o C 最大开关频率@满载70kHz 最小开关频率@满载35kHz电气特性(T A=25O C,VDD=20V,如果没有另外注明)符号参数测试条件最小值典型值最大值单位电源电压部分（VDD引脚）I VDD_st启动电流流入VDD引脚320uAI VDD_Op工作电流0.8 1.5mA I VDD_standby待机电流0.51mAV DD_ON VDD欠压锁定开10.51213.5VV DD_OFF VDD欠压锁定关5.56.57VV DD_OVP VDD欠压保护阈值2426.529VV DD_Clamp VDD钳位电压I(V DD)=7mA262830V控制功能部分（FB引脚）V FBREF内部误差放大器（EA）参考输入1.972.0 2.03V V FB_SLP短负载保护（SLP）阈值0.65V T FB_Short短负载保护（SLP）去抖时间(注3)36msV FB_DEM DemagnetizationComparatorThreshold 25mVT off_min最小关断时间(注3)2usT on_max最大启动时间(注3)20usT off_max最大关断时间5msI Cable_max最大电缆压降补偿（CDC）电流60uAT SW/T DEM CC模式下开关周期和去磁时间之间的比率7/4电流检测输入部分（CS引脚）T L EBCS输入前沿消隐时间500nsV cs(max)电流限制阈值490500510mVT D_OC过电流检测和控制延迟100ns 片上热关断T S D热关断(注3)--155--°CT RC热回收(注3)140--°C BJT段（HV引脚）V CEO集电极-发射极电压480VV CBO集电极-基极电压800V注1.列在上述“最大额定值”的应力可能会导致器件永久性损坏。

欠压/过压锁定要失能关闭一个Vicor 的DC-DC 转换器，需把Gate In/PC 引脚拉低; 这样做需要一个开关：对于VI-200/VI-J00 转换器，该开关必须最小有能力接收6mA;对Maxi, Mini, Micro 转换器来说，则是最小4mA 。

在没有错误情况而Gate In/PC 容许升高时，它会升至约6V。

VI-200/VI-J00 模块有能力在很低的输入电压下就启动，这是指低于让它们正确地操作的电压。

这就需要使用到锁定电路以针对应用上涉及输入电压可能跌低于低线下限的情况。

Vicor 之Maxi，Mini，Micro 模块已备有内置欠过及过压保护，对于这些转换器，如果需要在转换器预设的输入范围之内锁定，那么，就应该要实现以下的电路。

所有输入源都存有一些噪声，如果把它直接注进一个比较器，可在过度跳点引发抖振毛刺，使用正反馈而加上磁滞效应到电路上能静化跳动过程。

该磁滞电压带，若是大过最高可能的输入电压峰-峰变化，会确保静洁的过渡过程，其寛度应该根据最大预期的噪声及纹波而选定。

涉及高输入电压模块的话，必须小心不要超出那些电阻的额定功率或最高额定电压;一个可行的方法是使用一连串较细的电阻代替单个电阻以便分担功率及电压。

欠压锁定随着输入电压上升，R1 经齐纳管Z1 注电到Q1 之基极，这样使Q1 导通，因而拉下该Gate In/PC 引脚及把模块停止下来。

Q1 保持导通直至该输入电压，经过R3 及R4 分压后，达到1.24V，此1.24V 为U1 (TLV431)之参考电压。

当这情况发生时，U1 从Z1 之阴极分流电流并把该点拉到约1V;这就相应拉低Q1 之基极强使它截止并启动模块。

R2 防止Z1 之漏电流作用而把Q1 拉出截止区。

当该Gate In/PC 引脚走向高电压时，反馈电阻(R5)拉高U1 的参考电压，因而在该电路上加进磁滞效应。

当Gate。

过压欠压保护原理
过压欠压保护是一种保护设备和系统的电气保护机制，以防止设备或系统在电压过高或过低的情况下受损。

其原理是通过监测电源电压，并根据预设的阈值进行判断和动作。

过压保护的原理是监测电源电压，当电压超过设定的阈值时，保护装置会立即动作，切断电源供应，以防止设备受到过高的电压损害。

过压保护装置通常采用电压传感器进行电压监测，当电压超过设定值时，触发保护装置的动作电路，从而切断电源。

欠压保护的原理与过压保护类似，也是通过监测电源电压，当电压低于设定的阈值时，保护装置会立即动作，切断电源供应。

欠压保护装置通常采用电压传感器进行电压监测，当电压低于设定值时，触发保护装置的动作电路，从而切断电源。

过压欠压保护的作用在于保护电气设备和系统免受过高或过低的电压损害，避免电气设备受电压干扰而损坏，同时也能保障系统的可靠运行。

过压欠压保护装置广泛应用于各类电气设备、发电机组、电力系统等，确保其正常运行和延长使用寿命。

电气设备欠电压和过电压保护一、欠电压保护的基本要求1..在电压下降或失压以及随后电压恢复会对人员和财产造成危险的情况下，应当采取适当的预防措施。

同样，在电压下降能造成电气装置和用电设备的某一部分损坏的情况下，也应采取预防措施。

如果电气装置和用电设备受到的损坏被认为在可以接受的程度并且不会危及人员安全，则不要求装设欠电压保护电器。

2.如果被保护用电器具的运行方式允许短暂断电或短暂失压而不出危险，允许欠电压保护电器延时动作。

3.如果使用接触器，在接触器断开时和再次闭合时的延时，不应妨碍控制电器或保护电器瞬时分断接触器。

4.欠电压保护装置的特性应与相关的国家标准和I EC标准对设备起动和使用的要求相协调。

5.当保护电器的重合闸可能造成危险时，这种重合闸不应是自动的。

二、故障过电压保护要求1、范图和目的规定了向低压系统供电的变电所的高压侧一旦发生高压系统与地之间的故障时，向低压系统的人员和设备提供的安全措施。

2、故障电压由高压系统的接地故障引起的故障电压或接触龟压，其量值和持续时间不应超过规定值；3、应力电压由高压系统接地故障引起的用户电气装置中低压设备上的工频应力电压，其量值和持续时间不应超过规定的值。

4、变电所的接地系统变电所应有接地系统，它应与下列物体连接：a）接地极；b）变压器箱；C）高压电缆的金属护层，d）低压电缆的金属护层。

但中性导体已通过独立接地极接地的除外；e）高压系统的接地导体；f）高压设备和低压设备的外露可导电部分；g）装置外可导电部分。

5、变电所的接地配置如果下述a）或b）能分别或同时满足，则可认为已符合6和7所列的条件：如果下述a）或b）均不能满足，则应满足6和7的要求。

a）变电所连接到：一一带有已接地的有金属护层的高压电缆；或带有已接地的有金属护层的低压电缆；或带有已接地的有金属护层的高压和低压混合电缆。

而且在所有情况下，上述电缆总长度超过1 km。

b）变电所的外露可导电部分的接地电阻不超过1欧.6、低压电气装置中与系统接地类型有关的接地配置1）TN系统a）当故障电压RXIm能在给出的时间内被切断时，低压系统的中性导体以与变电所外露可导电部分的接地极相连接。

过电压欠电压低电压过电压、欠电压和低电压是电力系统中常见的电压异常现象。

它们对电力设备的正常运行和电能质量产生重要影响。

本文将从定义、原因、影响和防范措施等方面进行探讨，以便更好地了解和处理这些电压问题。

一、过电压过电压是指电力系统中电压超过设备额定电压的现象。

其原因主要有以下几点：1. 突然断电后的重合闸操作；2. 电力系统中的瞬态过程，如雷击和开关操作等；3. 系统故障，如电源短路、故障电弧等。

过电压对电力设备的影响非常严重，可能导致设备损坏、绝缘击穿、电弧等问题。

因此，我们应该采取一些措施来预防和减轻过电压的影响，如安装过电压保护装置、提高设备的耐受能力等。

二、欠电压欠电压是指电力系统中电压低于设备额定电压的现象。

其原因主要有以下几点：1. 电力系统中的长期过负荷；2. 电源故障，如供电电缆断裂、变压器故障等；3. 系统负载突然增加，如大型电动机启动等。

欠电压会导致设备无法正常运行，甚至造成设备损坏。

因此，我们应该采取一些措施来预防和解决欠电压问题，如增加电源容量、优化系统负荷分配等。

三、低电压低电压是指电力系统中电压低于标准工作电压的现象。

其原因主要有以下几点：1. 电力系统中的电源不足；2. 线路电阻过大；3. 系统负载过重。

低电压会导致设备无法正常运行，影响电力质量。

为了解决低电压问题，我们可以采取一些措施，如增加电源容量、优化线路设计、减少负荷等。

过电压、欠电压和低电压是电力系统中常见的电压问题。

它们对电力设备的正常运行和电能质量产生重要影响。

为了预防和解决这些问题，我们应该加强电力系统的监测和维护，提高设备的耐受能力，合理规划系统负荷和电源容量。

只有这样，才能保障电力系统的安全稳定运行，提高电能质量，满足人们对电力的需求。

电器开关原理剖析：开关的过压保护与欠压保护电器开关是电路中常见的一种控制元件，用于控制电路的通断。

在使用电器开关时，往往需要考虑到电路运行中可能出现的过压和欠压现象，以保护设备的使用安全。

首先，我们来了解一下什么是过压和欠压。

过压是指电路中电压超过额定电压的情况，这种情况下电器设备会受到过大的电压冲击，导致设备的损坏甚至是烧毁。

欠压则表示电路中电压低于额定电压，这种情况下电器设备可能无法正常工作，甚至无法启动。

为了防止过压和欠压对设备造成的损坏，电器开关通常具备过压保护和欠压保护功能。

在电器开关中实现过压保护的一种常见方法是采用过压保护器件，如过压维码二极管（TVS），它是一种能够在电压超过一定阈值时迅速变为导通状态的二极管。

当电路中出现过压时，过压维码二极管会迅速导通，形成一条低阻抗的通路，将过压电压引流到地，使电器设备所承受的电压保持在安全范围内，避免设备损坏。

除了过压保护器件外，还可以通过过压保护电路来实现过压保护。

过压保护电路通常由一个比较器、一个参考电压源和一个触发器组成。

比较器的作用是将输入电压与参考电压进行比较，当输入电压高于参考电压时，触发器会输出一个高电平信号，该信号通过继电器或其他元件断开电源电路，以达到过压保护的效果。

欠压保护的实现方法与过压保护类似，可以采用欠压保护器件或欠压保护电路。

欠压保护器件中的常见组件是欠压维码二极管（Zener Diode），它具有特定的击穿电压，当电路中电压低于该击穿电压时，欠压维码二极管会迅速导通，为设备提供必要的电压支持。

欠压保护电路的工作原理与过压保护电路类似，也是通过比较器、参考电压源和触发器的组合来实现。

当输入电压低于参考电压时，触发器的输出信号会断开电源电路，以实现欠压保护。

总之，电器开关的过压保护和欠压保护的实现都是通过特定的器件或电路组合来完成的。

这些保护措施能够有效地避免过高或过低的电压对电器设备的损坏，保障设备的安全运行。

在电器开关的选购和使用过程中，我们应该注意到这些保护功能，选择具备过压保护和欠压保护功能的开关，以提高电器设备的使用寿命和安全性。

图4是仅用一个4比较器LM339及几个分立元器件构成的过压、欠压、过热保护电路。

取样电压可以直接从辅助控制电源整流滤波后取得，它反映输入电源电压的变化，比较器共用一个基准电压，N1.1为欠压比较器，N1.2为过压比较器，调整R1可以调节过、欠压的动作阈值。

N1.3为过热比较器，R T为负温度系数的热敏电阻，它与R7构成分压器，紧贴于功率开关器件IGBT的表面，温度升高时，R T阻值下降，适当选取R7的阻值，使N1.3在设定的温度阈值动作。

N1.4用于外部故障应急关机，当其正向端输入低电平时，比较器输出低电平封锁PWM驱动信号。

由于4个比较器的输出端是并联的，无论是过压、欠压、过热任何一种故障发生，比较器输出低电平，封锁驱动信号使电源停止工作，实现保护。

如将电路稍加变动，亦可使比较器输出高电平封锁驱动信号。

交流电源过压、欠压保护电路一、实验目的1、学习使用运算放大器构成比较器。

2、学习元件的选择及用万用表检测电子器件。

3、学会电路调试技术。

二、实验设备与器件1、函数信号发生器2、双踪示波器3、交流毫伏表4、数字万用表5、元件自选三、设计要求a) 设计说明某些用电设备对输入电压有一定的要求，电网工作正常时，用电设备接通电源，电网电压波动超过正负10%时，自动切断电源，停止工作。

b)设计要求1）要求利用实验台和所学过的模拟电子技术的知识，实际该装置。

2）输入市电。

3）使用运算放大器构成比较器。

4）电源工作正常，绿色发光二极管亮，电源过压、欠压，红色发光二极管亮。

四、设计提示实验的原理框图如图1所示。

市电经整流滤波后加入比较器电路，电网电压在正常范围时，执行电路将常开触点J闭合，用电设备通电；当电网电压波动超过正负10％时，触点Ｊ断开。

切断电源，用电设备停止工作。

图1 交流电源过压、欠压保护电路原理框图利用实验装置似的交流变压输出的14、16、18V端点模拟电网电压的变化。

用16V模拟电网电压工作在正常范围，用14V和18V模拟电网电压波动超出正负10％状态。