如何构建一个不使用保险丝的过压保护电路

保护电路，如反极性保护、短路保护和过/欠压保护，用于保护任何电子设备或电路免受任何突然发生的错误。通常保险丝或MCB用于过压保护，在此电路中，我们将构建一个不使用保险丝的过压保护电路。

过压保护是一种电源功能，每当输入电压超过预设值时，它就会切断电源。为了防止高压浪涌，我们始终使用过压保护或撬棍保护电路。撬棍保护电路是一种过压保护，最常用于电子电路。

有许多不同的方法可以保护您的电路免受过压的影响。最简单的方法是在输入电源侧连接保险丝。但问题是它是一次性保护，因为当电压超过预设值时，保险丝内的电线会烧毁并断开电路。然后，您必须用新的保险丝更换损坏的保险丝才能再次进行连接。

在本电路中，齐纳二极管和双极晶体管用于自动过压保护。可以通过两种方法完成，

1.齐纳稳压器电路：该方法通过提供调节电压来调节输入电压并保护电路免受过电压的影响，但是当电压超过安全限值时，它不会断开输出部分。我们将始终收到小于或等于齐纳二极管额定值的输出电压。

2. 使用齐纳二极管的过压保护电路：在过压保护的第二种方法中，每当输入电压超过预设电平时，就会断开输出部分或负载与电路的连接。

齐纳稳压器电路

齐纳稳压器可保护电路免受过压影响，并调节输入电源电压。齐纳稳压器过压保护电路图如下：

电路的预设电压值是临界值，超过该临界值时电源断开或不允许任何高于该值的电压。这里的预设电压值是齐纳器的额定值。例如，我们使用5.1V齐纳二极管，则输出电压不会超过5.1v。

当输出电压增加时，基极-发射极电压降低，由于这种晶体管Q1的传导较少。由于Q1导通较少，因此会降低输出电压，从而保持输出电压恒定。

输出电压定义为：

VO = VZ - VBE

哪里

VO是输出电压

VZ是齐纳击穿电压

VBE是基极-发射极电压

采用齐纳二极管的过压保护电路

下面使用齐纳二极管和PNP晶体管构建了过压保护电路图。当电压超过预设电平时，该电路断开输出。预设值是连接到电路的齐纳二极管的额定值。您甚至可以根据合适的电压值更换齐纳二极管。该电路的缺点是您可能找不到齐纳二极管的确切值，因此请选择额定值最接近预设值的二极管。

所需材料

FMMT718 PNP 晶体管 – 2 个

齐纳二极管 5.1V （1N4740A） – 1 个

电阻器（1k、2.2k 和 6.8k）– 1 个（每个）

面包板

连接线

过压保护电路图

过压保护电路的工作原理

当电压低于预设电平时，Q2的基极很高，并且由于它是PNP晶体管，因此关闭。而且，当Q2处于关断状态时，Q1的基极端子将处于低电平，并允许电流流过它。

现在，当电压超过预设值时，齐纳二极管开始导通，将Q2的基极接地并打开Q2。当Q2打开时，Q1的基端子变为高电平，Q1打开，这意味着Q1的行为类似于开路开关。因此，Q1不允许电流流过它并保护负载免受超过电压的影响。

现在我们还需要考虑晶体管两端的压降，对于电路的适当精度，它应该很低。因此，我们使用了FMMT718 PNP晶体管，其VCE饱和值非常低，因此晶体管之间的压降很低。