过电压保护电路

新疆大学课程设计报告所属院系：科学技术学院专业：电气工程及其自动化课程名称：电子技术基础上设计题目：过电压保护电路设计班级：电气14-1学生姓名：庞浩学生学号：20142450007指导老师: 常翠宁完成日期：2016. 6. 301．双向二极管限幅电路图2 经典过电压保护电路经典过电压保护电路虽然有许多优点，但是由于Multisim 12.0中无法找到元件MAX6495,无法进行仿真，所以不选用该方案。

3．智能家电过电压保护电路电路原理：该装置工作原理见图，电容器C1将220V 交流市电降压限流后，由二极管1D V 、 2D V 整流，电容器2C 担任滤波，得到12V 左右的直流电压。

当电网电压正常时，稳压二极管VDW 不能被击穿导通，此时三极管VT 处于截止状态，双向可控硅VS 受到电压触发面导通，插在插座XS 中的家电通电工作。

（图3）图3 智能家电过压保护电路如果电网电压突然升高，超过250V ，此时在RP 中点的电压就导致VDW 击穿导通，VDW 导通后，又使得三极管VT 导通，VT 导通后，其集电极—发射极的压降很小，不足以触发VS ，又导致VS 截止，因此插座XS 中的家电断电停止工作，因而起到了保护的目的。

一旦电网电压下降，VT 又截止，VT 的集电极电位升高，又触发VS 导通，家电得电继续工作。

R 电阻5.1K1，RP 电位器15K 选用多圈精密电位器1，C1金属化纸介电容0.47uF 耐压≥400V1，C2电解电容100uF/25V1，1D V 、 2D V 整流二极管IN40072，VDW 稳压二极管12V 的2CW121，VT 晶体三极管3DA87C 、3DG12等1，VS 双向可控硅6—10A 耐压≥600V1，CZ 电源插座10A 250V1该装置的调试十分简单，当电网电压为220V 时，调整RP ，使VDW 不击穿，当电压升高至250V ，VT 饱和导通即可，调试时用一调压变压器来模拟市电的变化更方便。

插座过压自动保护电路设计的原理及应用插座过压自动保护电路是一种用于保护电器设备免受过电压损害的重要电子设备。

当电网电压超过设定值时，该电路会自动切断电源，以保护连接在插座上的电器设备。

本文将介绍插座过压自动保护电路的原理以及它的应用。

原理插座过压自动保护电路的核心原理是通过电压检测、比较和切断电源来实现过压保护功能。

其中，最关键的部分是电压检测电路和比较电路。

电压检测电路通常使用电压分压器来将电网的高电压降低到可以被检测的范围内。

这样可以确保电路能够正常工作，并对电网电压变化做出准确的响应。

通常情况下，插座过压保护电路的工作电压范围是110-240V。

比较电路用于将检测到的电压与设定值进行比较。

当电网电压超过设定值时，比较电路会发出触发信号，导致电源切断，以达到过压保护的目的。

比较电路通常使用比较器芯片来实现。

应用插座过压自动保护电路在现代生活中有着广泛的应用。

以下是一些主要的应用领域：1. 家庭用电保护：插座过压自动保护电路可以保护家庭中的各种电器设备，如电视、冰箱、洗衣机等，免受电网过电压的损害。

这对于提高电器设备的使用寿命和保护家庭安全非常重要。

2. 商业和工业用电保护：在商业和工业场所，插座过压自动保护电路可以防止电网过电压对计算机、服务器、机器设备等关键设备造成损坏。

它确保了工作环境的稳定供电，提高了设备的可靠性和持久性。

3. 充电器保护：随着移动设备的普及，充电器的使用越来越广泛。

插座过压自动保护电路可以防止电网过电压对充电器和充电设备的损坏，以及对充电设备上的电子设备造成危险。

4. 新能源发电保护：插座过压自动保护电路在安装新能源发电设备（如太阳能或风力发电机）时非常有用。

它可以保护这些设备免受电网过电压的损害，并确保它们正常运行。

总结插座过压自动保护电路是一种非常重要的电子设备，能够保护电器设备免受电网过电压的损害。

它的原理是通过电压检测、比较和切断电源来实现过压保护功能。

该电路在家庭、商业和工业领域以及新能源发电中得到了广泛的应用。

直流电源过电压、欠电压及过流保护电路该保护电路在直流电源输入电压大于30V或小于18V或负载电流超过35A时，晶闸管都将被触发导通，致使断路器QF跳闸。

图中，YR为断路器QF的脱扣线圈；KI为过电流继电器。

带过流保护的电动自行车无级调速电路图中，RC为补偿网络，以改善电动机的力矩特性。

具体数值由实验决定。

电路如图16-91所示。

它适用于电动自行车或电动三轮车。

调节电位器RP，可改变由555时基集成电路A组成的方波发生器的方波占空比，达到调速的目的。

Rs是过电流取样电阻，当电动机过载时，Rs上的压降增大，使三极管VTz导通，触发双向晶闸管V导通，分流了部分负载，从而保护了功率管VTi。

过流保护用电子保险的制作电路图本电路适用于直流供电过流保护，如各种电池供电的场合。

如果负载电流超过预设值，该电子保险将断开直流负载。

重置电路时，只需把电源关掉，然后再接通。

该电路有两个联接点(A、B标记)，可以连接在负载的任意一边。

负载电流流过三极管T4、电阻R10和R11。

A、B端的电压与负载电流成正比，大多数的电压分配在电阻上。

当电源刚刚接通时，全部电源电压加在保险上。

三极管T2由R4的电流导通，其集电极的电流值由下式确定：VD4=VR7+0.6。

因为D4上的电压(VD4)和R7上的电压(VR7)是恒定的，所以T2的集电极电流也是恒定。

该三极管提供稳定的基极电流给T3，因而使其导通，接着又提供稳定的基极电流给T4。

保险导电，负载有电流流过。

当电源刚接通时，电容器C1提供一段延时，从而避免T1导电和保持T2断开。

保险上的电压(VAB)通常小于2V，具体值取决于负载电流。

当负载电流增大时，该电压升高，并且在二极管D4导通时，达到分流部分T2的基极电流，T2的集电极电流因而受到限制。

由此，保险上的电压进一步增大，直到大约4.5V，齐纳二极管D1击穿，使T1导通，T2便截止，这使得T3和T4也截止，此时保险上的电压增大，并且产生正反馈，使这些三极管保持截止状态。

110v电源端过压保护电路
110V电源端过压保护电路主要包括电源过压保护器和过压保护电路两部分。

电源过压保护器是一种用来检测整个电网的电压是否超过设定的阈值，并在超过时切断电源供应的设备。

它主要由电压监测电路、比较器和控制开关组成。

当电源电压超过阈值时，电压监测电路会检测到这一情况，并通过比较器将信号送入控制开关，切断电源供应，防止过压对电器设备造成损坏。

过压保护电路用于保护特定电器设备不受电源过压的影响。

它主要包括电压调节器、过压保护瞬断器和故障指示电路。

电压调节器用来将电源电压稳定在合适的范围内，避免电压过高。

过压保护瞬断器用来在电压超过设定阈值时瞬间切断电路，以保护电器设备。

故障指示电路可以在电压超过阈值时发出警报或指示灯，提醒用户进行处理。

总体来说，110V电源端过压保护电路的作用是在电压超过设定阈值时保护电器设备，避免因过压而造成的损坏。

这种保护电路通常由多个组件组成，通过监测电压、比较和切断电源来实现过压保护。

过压保护电路原理
过压保护电路是一种常用的电子保护装置，用于防止电路或电器设备受到过电压的损坏。

其工作原理是通过监测电路中的电压来判断电压是否超过了设定的安全范围，一旦检测到过压情况，就会采取相应的措施来保护电路或设备。

过压保护电路通常由以下几个主要组成部分构成：
1. 电压检测器：通过采集电路中的电压信号来实时监测电压的变化情况。

电压检测器通常采用电阻、电容、二极管等元件构成的电路来完成。

2. 比较器：将电压检测器采集到的电压信号与设定的安全阈值进行比较，判断是否发生了过压。

比较器可以是模拟或数字电路，其功能是判断输入信号是否超过了设定的阈值。

3. 控制器：一旦过压被检测到，控制器会向保护电路发送信号，触发相应的保护措施。

控制器可以是逻辑门电路、微处理器或专用的保护芯片。

4. 保护措施：过压被检测到后，保护措施会被激活以保护电路或设备。

常见的保护措施包括切断电源、短路电流、引入电阻、电容等，以消耗过多的电压或将其分流。

过压保护电路的工作原理是通过不断监测电路中的电压，并判断是否超过设定的阈值，一旦超过阈值，则触发保护措施以防
止电路或设备的损坏。

这种电路广泛应用于各种电子设备和电路中，保护电子器件免受过电压的损坏。

保护电路设计方法- 过电压保护2.过电压保护⑴过电压的产生及抑制方法①过电压产生的原因对于IGBT开关速度较高，IGBT关断时及FWD逆向恢复时，产生很高的di/dt，由于模块周围的接线的电感，就产生了L di/dt电压（关断浪涌电压）。

这里，以IGBT关断时的电压波形为例，介绍产生原因和抑制方法，以具体电路（均适用IGBT/FWD）为例加以说明。

为了能观测关断浪涌电压的简单电路的图6中，以斩波电路为例，在图7中示出了IGBT关断时的动作波形。

关断浪涌电压，因IGBT关断时，主电路电流急剧变化，在主电路分布电感上，就会产生较高的电压。

关断浪涌电压的峰值可用下式求出：V CESP=E d＋(-L dI c/dt)式中dl c/dt为关断时的集电极电流变化率的最大值；V CESP为超过IGBT的C-E间耐压(V CES)以至损坏时的电压值。

②过电压抑制方法作为过电压产生主要因素的关断浪涌电压的抑制方法有如下几种：1.在IGBT中装有保护电路（=缓冲电路）可吸浪涌电压。

缓冲电路的电容，采用薄膜电容，并靠近IGBT配置，可使高频浪涌电压旁路。

2.调整IGBT的驱动电路的V CE或R C，使di/dt最小。

3.尽量将电件电容靠近IGBT安装，以减小分布电感，采用低阻抗型的电容效果更佳。

4.为降低主电路及缓冲电路的分布电感，接线越短越粗越好，用铜片作接线效果更佳。

⑵缓冲电路的种类和特缓冲电路中有全部器件紧凑安装的单独缓冲电路与直流母线间整块安装缓冲电路二类。

①个别缓冲电路为个别缓冲电路的代表例子，可有如下的缓冲电路1.RC缓冲电路2.充放电形RCD缓冲电路3.放电阻止形RCD缓冲电路表3中列出了每个缓冲电路的接线图。

特点及主要用途。

表3 单块缓冲电路的接线圈特点及主电用途②整体缓冲电路作为这类缓冲电路的代表例子，有下面几种缓冲电路1.C缓冲电路2.RCD缓冲电路最近，为简化缓冲电路的设计，大多采用整体缓冲电路。

单片机5v过压保护电路一、引言随着电子技术的不断发展，单片机在各领域应用日益广泛。

为确保单片机系统稳定可靠运行，过压保护电路设计显得尤为重要。

本文将介绍一种5V过压保护电路，旨在为单片机系统提供有效的过压保护。

二、5V过压保护电路原理1.过压保护必要性过压保护是为了防止单片机系统在供电电压超出正常范围时受到损坏。

当输入电压高于单片机工作电压时，过压保护电路能及时动作，将电压控制在安全范围内。

2.5V过压保护电路工作原理5V过压保护电路主要由稳压器、比较器、晶体管、电容和电阻等元件组成。

稳压器用于提供稳定的电源电压，比较器用于检测输入电压是否超过设定阈值，晶体管作为开关元件，实现输入电压的调整。

三、电路元件选择与设计1.稳压器选用线性稳压器，例如LM317，可提供稳定的输出电压，且具有短路保护和过温保护等功能。

2.比较器选用Operational Amplifier（如OP07），其具有高输入阻抗、低输出阻抗的特点，能够准确检测输入电压是否超过设定阈值。

3.晶体管选用硅材料NPN晶体管，如2N3904，作为开关元件。

在过压情况下，晶体管导通，将多余电压释放到地，从而实现过压保护。

4.电容和电阻电容选用陶瓷电容，如0.1uF，用于滤波和耦合；电阻选用固定电阻，如240Ω，用于限制电流。

四、电路元件布局与调试1.布局注意事项电路元件布局时，应注意以下几点：（1）各元件间相互干扰问题，尽量远离；（2）遵循信号flow，避免信号走弯；（3）电源线和地线宽度要足够，以减小电阻和电感；（4）电容尽量靠近电源输入端。

2.调试方法调试时，可通过改变比较器输入端电压，模拟过压情况，观察晶体管是否能够及时动作，将电压控制在安全范围内。

同时，检查各元件工作状态，确保电路正常工作。

五、应用实例1.某单片机系统过压保护电路设计以某单片机系统为例，其工作电压为5V。

根据实际需求，设定过压保护阈值为7V。

选用LM317线性稳压器、OP07运算放大器、2N3904晶体管等元件，按照上述电路原理和布局要求，设计过压保护电路。

过电压保护器原理
过电压保护器是一种用于保护电气设备的装置，它能够防止电路受到过高的电压而损坏。

其工作原理如下：
1. 电压感应装置：过电压保护器内部包含一个电压感应装置，通常是一个电阻和电容组成的电路。

当电路中的电压超过设定的阈值时，电压感应装置会产生相应的电信号。

2. 触发装置：电压感应装置输出的电信号被传递给触发装置，触发装置可以是电子元件如晶体管、放大器等。

触发装置的作用是放大和处理电信号，以便能够控制过电压保护器的反应。

3. 过电压继电器：当触发装置接收到电压感应装置的信号并进行处理后，会触发过电压继电器。

过电压继电器可以是一种电磁继电器，它会连接或断开电路中的开关，从而保护电气设备不受过电压的影响。

4. 过电压保护：当过电压继电器触发时，它会迅速打开电路中的开关，将电路与电源隔离，从而保护电气设备免受过高电压的影响。

过电压保护器通常会将电路直接短路，或将电路与地连接，以消耗过电压的能量。

总之，过电压保护器通过感应电路中的电压变化，并触发继电器的工作，实现对电气设备的过电压保护。

通过迅速切断电路或将电路与地连接，过电压保护器能够保护电气设备免受过高电压的损害。

Crowbar 电路分析Crowbar 电路是一种过电压保护电路。

这种电路的设计思想是当电源电压超过预定值时将电源短路掉，通过短路将电源电压硬生生的拉下了。

这时电源通路上的保险丝等过电流保护设备起作用切断电源以防止损坏电源。

从这种机制可以看出这个电路要求电源能够承受短时间的短路状态而不损坏，否则虽然保护了后端设备但却牺牲了电源设备。

Crowbar 中文含义是撬棍，我刚看到这个词时首先联想到的是杠杆，以为这个电路用到了某种杠杆原理。

不过后来发现这个电路的名字与杠杆一点关系都没有。

所谓Crowbar 电路，其实意思是就好像将一个撬棍（或其他的粗的导电的棍子）扔到电源导线上将其短路掉。

这个名字起得挺没文化的！Crowbar 电路中通常会用到晶闸管一类的元器件。

这种元器件通常情况下是不导通的，但是可以通过在控制端上的电压或电流信号使其导通。

当晶闸管导通时其导通压降大约在1-2V；Crowbar 电路一般不会用三极管或场效应管来短路电源，因为当电源被短路后就无法提供维持三极管导通所需的基极电流。

而可控硅一旦导通后就不需要控制信号了。

一、基本 crowbar 电路下图给出的是一个典型的Crowbar 电路。

当电源电压超过稳压二极管的稳压值后D1导通。

当电源电压超过稳压二极管的稳压值加上可控硅的开启电压时，可控硅开启，将电源电压拉低到1-2V。

直到流过可控硅的电流减小到接近0时可控硅才会关闭。

电路中的电容用来确保不会被干扰误启动。

如果电源输出电流的能力是无限的，很快crowbar 电路就会被烧毁，因此电源输出电流必须被限制，最简单的方法就是安装保险丝或者电源本身就是限流型的。

这个电路的一个缺点是开启电压很难精确的控制，毕竟稳压二极管的稳压电压只有固定的几种，并且稳压二极管的离散型比较大(2-5 %)，还受温度影响。

可控硅的开启电压离散性也蛮大的。

因此，当电源电压比较低时我们需要改进上面的电路使其控制电压更精确一些。

过压保护电路原理过压保护电路是一种常见的电子保护装置，它可以有效地保护电路和设备免受过高电压的损害。

在电路设计和应用中，过压保护电路起着非常重要的作用。

本文将介绍过压保护电路的原理和工作方式，以及其在实际应用中的一些注意事项。

过压保护电路的原理是基于电压比较器的工作原理。

当电路中的电压超过设定的阈值时，电压比较器将输出一个高电平信号，触发保护电路的动作。

保护电路可以采取多种方式来应对过压情况，例如切断电源、引入阻抗等。

通过及时有效地响应过压情况，保护电路可以保护电路和设备免受损坏。

在实际应用中，过压保护电路通常与其他保护装置相结合，构成完整的电子保护系统。

这些保护装置可以包括过流保护、过温保护等，共同保障电路和设备的安全可靠运行。

同时，过压保护电路的设计和选型需要考虑到电路的工作环境、电压波动范围、响应速度等因素，以确保其能够在各种情况下可靠工作。

在设计和应用过压保护电路时，需要注意以下几点。

首先，选择合适的电压比较器和触发器，以确保过压保护电路的准确性和可靠性。

其次，合理设置过压保护电路的阈值，不仅要考虑电路的额定工作电压，还要考虑到电压波动和峰值电压的影响。

最后，需要对过压保护电路进行充分的测试和验证，确保其在实际工作中能够可靠地发挥作用。

总之，过压保护电路是一种重要的电子保护装置，它通过电压比较器的原理实现对过压情况的及时响应，有效保护电路和设备免受损坏。

在实际应用中，需要合理设计和选型过压保护电路，并注意其与其他保护装置的配合，以确保电路和设备的安全可靠运行。

希望本文能够帮助读者更好地理解过压保护电路的原理和应用，为实际工程应用提供一些参考和借鉴。