過壓保護(2)

http://www.elecfans.com/dianlutu/protect/2009102499242.html

采用CW136構成的過壓保護電路

圖中是采用CW136構成的過壓保護電路，當電子設備的供電電壓由於某種原因超過額定電壓值時，
使CW136正負極間達到5V，呈現低阻抗狀態，立即觸發晶閘管導通，短路電流瞬間即可將熔斷絲熔斷，
從而切斷電源，實現電子設備的過壓保護。

它是由一個P-N-P-N四層 (4 layers) 半導體構成的，中間形成了三個PN結。晶閘管導通條件為：加正向電壓且門極有觸發電流

晶閘管在工作過程中，它的陽極（A）和陰極（K）與電源和負載連接，組成晶閘管的主電路，晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接，組成晶閘管的控制電路。

半控型晶閘管的工作條件：

1. 晶閘管承受反向陽極電壓時，不管門極承受何種電壓，晶閘管都處於反向阻斷狀態。

2. 晶閘管承受正向陽極電壓時，僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導通。這時晶閘管處於正向導通狀態，這就是晶閘管的閘流特性，即可控特性。

3. 晶閘管在導通情況下，只要有一定的正向陽極電壓，不論門極電壓如何，晶閘管保持導通，即晶閘管導通后，門極失去作用。門極只起觸發作用。

4. 晶閘管在導通情況下，當主回路電壓（或電流）減小到接近於零時，晶閘管關斷。

全控型晶閘管的工作條件：

1. 晶閘管承受反向陽極電壓時，不管門極承受何種電壓，晶閘管都處於反向阻斷狀態。

2. 晶閘管承受正向陽極電壓時，僅在門極承受正向電壓（或電流）的情況下晶閘管才導通。這時晶閘管處於正向導通狀態。

3. 一旦晶閘管開始導通，它就被鉗住在導通狀態，而此時門極電流可以取消。晶閘管不能被門極關斷，像一個二極管一樣導通，直到電流降至零和有反向偏置電壓作用在晶閘管上時，它才會截止。當晶閘管再次進入正向阻斷狀態后，允許門極在某個可控的時刻將晶閘管再次觸發導通。 ^[2]

在晶閘管導通后，如果不斷的減小電源電壓或增大回路電阻 ，使陽極電流Ia減小到維持電流IH以下時，由於a1和a1迅速下降，當1-（a1+a2）≈0時，晶閘管恢復阻斷狀態。

 

http://www.chinaaet.com/article/index.aspx?id=20861

 

 

最簡單的電源切換電路用兩個二極管“或”的方式即可實現，但二極管的正向壓降會浪費掉可觀的電池電量。以單節鋰離子電池為例，額定放電電壓約為3.7V，那么0.7V的二極管正向壓降使近20%的電池電量白白浪費掉。即使采用正向壓降更低（0.3V-0.4V）肖特基二極管，也會有將近10%的電量被浪費掉。而肖特基二極管比較大的反向漏電（毫安級）又會產生另外一些問題。二極管也無法提供放電保護，需要額外增加開關及控制電路來做過放保護。

    比較理想的方案是用MOSFET作為切換和保護開關。MOSFET具有毫歐級的導電阻，它所引起的壓降幾乎可以忽略。當電池電壓過低時也可以利用MOSFET切斷供電通路，保護電池。但需要設計一套專門的電路來檢測電壓和驅動MOSFET柵極。可以用一些標准電壓比較器、電壓基准和分離元件實現這部分功能，但這會增加電路的元件數和復雜度，增大靜態功耗。

 

 Maxim的MAX4838-MAX4842系列過壓保護控制器設計用於為電路提供過、欠壓保護IC內部集成了電壓監視電路和高端N溝道MOSFET驅動器，正好可以借用它來實現上述控制。圖1就是一個針對單節鋰離子電池的應用而設計的應用電路。

 

 

 

該設計利用MAX4842的欠壓鎖定功能（UVLO）實現對於電池的放電保護。

MAX4842的欠壓鎖定門限為2.8V-3.2V，單節鋰離子電池的放電終止電壓為2.7V左右，電池放電到3.2V時也基本放空（如圖2所示），

因此，無需任何調整，該門限范圍恰好適用於單節鋰電池。

另外，MAX4842的過壓保護門限為4.4V-5.0V，也高於單節鋰電的4.2V上限電壓。

電源切換電路是利用MAX4842的使能控制引腳/EN配合分壓電阻R1/R2實現的。

 

當沒有外部電源接入時，如果電池電壓高於2.8V-3.2V的保護門限，/EN被R2拉低，
MAX4842驅動Q1、Q2的柵極為高電平使其導通，電池為負載供電；

 

當有外部電源接入時，通過R1/R2分壓后在/EN引腳上產生的電壓高於1.47V后
MAX4842被禁止，Q1、Q2被關閉，由外部電源給負載供電。

 

圖中的二極管D2用於阻斷灌入外部電源的反向電流，並防止/EN被錯誤拉高。
由於它串在外部供電通路上，損失一點效率沒有關系。

 

 

http://bbs.dianyuan.com/topic/1053976

 

 

 

大家好，有人做過電路的過壓保護方案嗎？

如圖，我打算用Pmos來做電路保護開關，當檢測到過電壓(應小於15V)時，切斷電源，保護后級電路(額定電壓5V，20mA)，但沒接觸過mos，不知這種方案是否可行。幾個問題：

1、MOS型號參數如何選擇?(電路要求可達30V，mos導通電阻小）

2、MOS的電路設計方法，如電阻取值等？

3、是否有更好的過壓保護電路方案？

 

5V 20mA用三極管就可以了，過壓保護：

1.過壓斷開（三極管，MOS管，繼電器），

2.過壓吸收（穩壓管，三極管，MOS管，壓敏電阻），

3.過壓轉換（電壓高了自動轉換到合適的電壓給后級）。

 

用TL431加正反鐀做就可以代用你的過壓檢測電路了。、

另，這么小的電流，用S8050的TO-92封裝的就可以滿足要求了

 

http://bbs.dianyuan.com/topic/677773

 

輸入電源電壓為+-24V，要求當電壓超過29V時保護，我現在設計了+24V的保護電路，
但負電源(-24V)繞暈了。要求超過-29V時保護。負電源的過壓保護怎么做呀？先謝了，呵呵

其實負電源也一樣，下圖是在你的原圖上修改的

 

這是我昨晚上想的，跟您的思路差不多。不過LM393是開漏輸出的，您可能沒注意到。

 

 

過流過壓保護方面，瑞侃電子PolyZenTM元件器件是由精密齊納二極管和聚合物正溫度系數（PPTC）元件組合而成的集成電路。它是用於防止感應尖峰電壓、瞬間高電壓、錯用電源適配器對電路產生過壓、過流危害的保護器件。內部結構如下圖所示。

 

在正常工作時，VIN輸入電壓高於齊納二極管的擊穿電壓VZ，有IFLT電流經齊納二極管到地，VOUT輸出穩定的電壓。有不正常的過壓輸入VIN 時，則齊納二極管的IFLT會產生過流，當器件上有過流時，其電阻由低阻態瞬變到高阻態，使在其上的壓降大增，VOUT輸出基本不變，而流過齊納二極管的 電流IFLT反而減小，如下圖所示。器件上電壓降的增大既保護了齊納二極管，又保護了下游的電路。另外，若被保護的下游電路中存在有局部短路或短路故障 時，IOUT會增加，PPTC元件由低阻態變成高阻態，可使電路得到過流保護。

 

PolyZen器件是聚合物保護的精密齊納二極管微型集成模塊。這些器件具有可復位式防止大功率故障事件的特點，同時只有 0.7W 功耗，無需特殊散熱裝置。 PolyZen 器件具有相對平穩的電壓與電流響應，這有助於對輸出電壓的鉗位，即使在輸入電壓和電源電流變化的情況下也不例外。 PolyZen 微型集成模塊的一個先進的功能是其齊納二極管和后續電子元件受到電阻性的非線性聚合物PTC（正溫度系數）層的額外保護。該 PTC 層完全集成在設備中， 熱耦合到二極管，並電氣串聯連接在在 VIN 和二極管鉗位的 VOUT 之間。 該先進的 PTC 層通過由低阻態向高阻態轉換 （也被稱為“動作”）從而對二極管加熱或過電流事件作出響應。動作的 PTC將限制電流並生成壓降，這有利於保護齊納二極管和后續電子元件。這種集成式 PTC 有效地增強二極管的功率處理能力。

 

 

LTC4360-1 / LTC4360-2 - 過壓保護控制器

特點

• 2.5V 至 5.5V 工作電壓
• 過壓保護高達 80V
• 對於大多數應用無需使用輸入電容器或 TVS (瞬態電壓抑制器)
• 准確度為 2% 的 5.8V 過壓門限
• <1μs 的過壓關斷時間，逐步式停機
• 控制 N 溝道 MOSFET
• 可調的上電 dV/dt 限制浪涌電流
• 反向電壓保護 (LTC4360-2)
• 電源良好輸出
• 低電流停機模式 (LTC4360-1)
• 采用纖巧型 8 引腳 SC70 封裝

描述

LTC^®4360 過壓保護控制器可保護 2.5V 至 5.5V 系統免遭電源過壓的損壞。它專為具有多種電源選項 (包括牆上適配器、汽車電池適配器和 USB 端口) 的便攜式設備而設計。

LTC4360 用於控制一個與輸入電源串聯的外部 N 溝道 MOSFET。在過壓瞬變期間，LTC4360 能在 1μs 的時間之內關斷 MOSFET，從而將下游的組件與輸入電源隔離開來。電感性電纜瞬變被 MOSFET 和負載電容所消減。在大多數應用中，LTC4360 可提供針對高達 80V 瞬態電壓的保護作用，而無需使用瞬態電壓抑制器或其他外部組件。

LTC4360 具有一種用於限制浪涌電流的延遲啟動和可調 dV/dt  斜坡上升功能。一個PWRGD 引腳提供了針對 V_IN 的電源良好監視功能。在一個過壓情況之后，LTC4360 將在一個啟動延遲之后自動重新起動。LTC4360-1 具有一種受控於 ON 引腳的軟停機功能，而 LTC4360-2 則控制一個任選的外部 P 溝道 MOSFET 以提供負電壓保護。 

 

應用

• USB 保護
• 手持式計算機
• 蜂窩電話 / 智能手機
• MP3 / MP4 播放器
• 數碼相機

LTC4361-1 / LTC4361-2 - 過壓 / 過流保護控制器

特點

• 2.5V 至 5.5V 工作電壓
• 過壓保護高達 80V
• 對於大多數應用無需使用輸入電容器或 TVS (瞬態電壓抑制器)
• 准確度為 2% 的 5.8V 過壓門限
• 准確度為 10% 的 50mV 過流電路斷路器
• <1μs 的過壓關斷時間，逐步式停機
• 控制 N 溝道 MOSFET
• 可調的上電 dV/dt 限制浪涌電流
• 反向電壓保護
• 電源良好輸出
• 低電流停機模式
• 在過流之后鎖斷 (LTC4361-1) 或自動重試 (LTC4361-2)
• 采用 8 引腳 ThinSOT^TM 封裝和 8 引腳 (2mm x 2mm) DFN 封裝

 

 

描述

LTC^®4361 過壓 / 過流保護控制器可保護 2.5V 至 5.5V 系統免遭輸入電源過壓的損壞。它專為具有多種電源選項 (包括牆上適配器、汽車電池適配器和 USB 端口) 的便攜式設備而設計。

LTC4361 用於控制一個與輸入電源串聯的外部 N 溝道 MOSFET。在過壓瞬變期間，LTC4361 能在 1μs 的時間之內關斷 MOSFET，從而將下游的組件與輸入電源隔離開來。電感性電纜瞬變被 MOSFET 和負載電容所消減。在大多數應用中，LTC4361 可提供針對高達 80V 瞬態電壓的保護作用，而無需使用瞬態電壓抑制器或其他外部組件。

LTC4361 具有一種用於限制浪涌電流的延遲啟動和可調 dV/dt  斜坡上升功能。一個PWRGD 引腳提供了針對 V_IN 的電源良好監視功能。LTC4361 具有一種受控於 ON 引腳的軟停機功能，並驅動一個任選的外部 P 溝道 MOSFET 以提供負電壓保護。在一個過壓情況之后，LTC4361 將在一個啟動延遲之后自動重新起動。在一個過流情況之后，LTC4361-1 保持關斷狀態，而 LTC4361-2 將在一個 130ms 的啟動延遲之后自動重新起動。

 

 

描述

LTC^®4365 可為那些電源輸入電壓有可能過高、過低、甚至為負值的應用提供保護。該器件通過控制一對外部 N 溝道 MOSFET 的柵極電壓來實現這種保護功能，以確保輸出處於一個安全的工作范圍之內。 

LTC4365 能承受 -40V 至 60V 的電壓，並具有一個 2.5V 至 34V 的工作范圍，而在正常運作中的電流消耗僅為 125μA。 

兩個比較器輸入采用一個外部阻性分壓器提供了過壓 (OV) 和欠壓 (UV) 設定點的配置。一個停機引腳負責提供用於使能和停用 MOSFET 以及將器件置於一種低電流停機狀態的外部控制。一個故障輸出可提供被拉至低電平的 GATE 引腳狀態。當器件處於停機狀態或輸入電壓超出了 UV 和 OV 設定點的范圍時，將指示有故障發生。

 

 

當Vi超過一定電壓時，TL431觸發，使晶閘管導通，產 生瞬間大電流，將保險絲熔斷，從而保護后極電路。V保護點=（1+R1/R2）Vref

 

 

當TL431的參考輸入端的電壓低於2.5V時，流過TL431的電流不超過400 µA，因此R3上的壓降很小。當電源電壓增大使得TL431的參考輸入端的電壓超過2.5V時，TL431 導通，R3上的壓降增加，直到晶閘管導通。 

這個電路的工作電壓更准確。但是必須要用雙向晶閘管，普通的單向晶閘管不能工作。

進一步消除溫度對晶閘管的影響。

 

 

 

 

當Vi超過一定電壓時，TL431觸發，使晶閘管導通，產 生瞬間大電流，將保險絲熔斷，從而保護后極電路。V保護點=（1+R1/R2）V_ref

TL431的內部含有一個2.5V的基准電壓，所以當在REF端引入輸出反饋時，器件可以通過從陰極到陽極很寬范圍的分流，控制輸出電壓。如圖2所示的電路，當R1和R2的阻值確定時，兩者對Vo的分壓引入反饋，若V o增大，反饋量增大，TL431的分流也就增加，從而又導致Vo下降。顯見，這個深度的負反饋電路必然在VI等於基准電壓處穩定，此時Vo=(1+R1/R2)Vref。選擇不同的R1和R2的值可以得到從2.5V到36V范圍內的任意電壓輸出，特別地，當R1=R2時，Vo=5V。需要注意的是，在選擇電阻時必須保證TL431工作的必要條件，就是通過陰極的電流要大於1 mA 。