过压保护(2)

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

采用CW136构成的过压保护电路

图中是采用CW136构成的过压保护电路，当电子设备的供电电压由于某种原因超过额定电压值时，
使CW136正负极间达到5V，呈现低阻抗状态，立即触发晶闸管导通，短路电流瞬间即可将熔断丝熔断，
从而切断电源，实现电子设备的过压保护。

它是由一个P-N-P-N四层 (4 layers) 半导体构成的，中间形成了三个PN结。晶闸管导通条件为：加正向电压且门极有触发电流

晶闸管在工作过程中，它的阳极（A）和阴极（K）与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。

半控型晶闸管的工作条件：

1. 晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于反向阻断状态。

2. 晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。这时晶闸管处于正向导通状态，这就是晶闸管的闸流特性，即可控特性。

3. 晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。门极只起触发作用。

4. 晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。

全控型晶闸管的工作条件：

1. 晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于反向阻断状态。

2. 晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压（或电流）的情况下晶闸管才导通。这时晶闸管处于正向导通状态。

3. 一旦晶闸管开始导通，它就被钳住在导通状态，而此时门极电流可以取消。晶闸管不能被门极关断，像一个二极管一样导通，直到电流降至零和有反向偏置电压作用在晶闸管上时，它才会截止。当晶闸管再次进入正向阻断状态后，允许门极在某个可控的时刻将晶闸管再次触发导通。 ^[2]

在晶闸管导通后，如果不断的减小电源电压或增大回路电阻 ，使阳极电流Ia减小到维持电流IH以下时，由于a1和a1迅速下降，当1-（a1+a2）≈0时，晶闸管恢复阻断状态。

 

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

 

 

最简单的电源切换电路用两个二极管“或”的方式即可实现，但二极管的正向压降会浪费掉可观的电池电量。以单节锂离子电池为例，额定放电电压约为3.7V，那么0.7V的二极管正向压降使近20%的电池电量白白浪费掉。即使采用正向压降更低（0.3V-0.4V）肖特基二极管，也会有将近10%的电量被浪费掉。而肖特基二极管比较大的反向漏电（毫安级）又会产生另外一些问题。二极管也无法提供放电保护，需要额外增加开关及控制电路来做过放保护。

    比较理想的方案是用MOSFET作为切换和保护开关。MOSFET具有毫欧级的导电阻，它所引起的压降几乎可以忽略。当电池电压过低时也可以利用MOSFET切断供电通路，保护电池。但需要设计一套专门的电路来检测电压和驱动MOSFET栅极。可以用一些标准电压比较器、电压基准和分离元件实现这部分功能，但这会增加电路的元件数和复杂度，增大静态功耗。

 

 Maxim的MAX4838-MAX4842系列过压保护控制器设计用于为电路提供过、欠压保护IC内部集成了电压监视电路和高端N沟道MOSFET驱动器，正好可以借用它来实现上述控制。图1就是一个针对单节锂离子电池的应用而设计的应用电路。

 

 

 

该设计利用MAX4842的欠压锁定功能（UVLO）实现对于电池的放电保护。

MAX4842的欠压锁定门限为2.8V-3.2V，单节锂离子电池的放电终止电压为2.7V左右，电池放电到3.2V时也基本放空（如图2所示），

因此，无需任何调整，该门限范围恰好适用于单节锂电池。

另外，MAX4842的过压保护门限为4.4V-5.0V，也高于单节锂电的4.2V上限电压。

电源切换电路是利用MAX4842的使能控制引脚/EN配合分压电阻R1/R2实现的。

 

当没有外部电源接入时，如果电池电压高于2.8V-3.2V的保护门限，/EN被R2拉低，
MAX4842驱动Q1、Q2的栅极为高电平使其导通，电池为负载供电；

 

当有外部电源接入时，通过R1/R2分压后在/EN引脚上产生的电压高于1.47V后
MAX4842被禁止，Q1、Q2被关闭，由外部电源给负载供电。

 

图中的二极管D2用于阻断灌入外部电源的反向电流，并防止/EN被错误拉高。
由于它串在外部供电通路上，损失一点效率没有关系。

 

 

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

 

 

 

大家好，有人做过电路的过压保护方案吗？

如图，我打算用Pmos来做电路保护开关，当检测到过电压(应小于15V)时，切断电源，保护后级电路(额定电压5V，20mA)，但没接触过mos，不知这种方案是否可行。几个问题：

1、MOS型号参数如何选择?(电路要求可达30V，mos导通电阻小）

2、MOS的电路设计方法，如电阻取值等？

3、是否有更好的过压保护电路方案？

 

5V 20mA用三极管就可以了，过压保护：

1.过压断开（三极管，MOS管，继电器），

2.过压吸收（稳压管，三极管，MOS管，压敏电阻），

3.过压转换（电压高了自动转换到合适的电压给后级）。

 

用TL431加正反鐀做就可以代用你的过压检测电路了。、

另，这么小的电流，用S8050的TO-92封装的就可以滿足要求了

 

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

 

输入电源电压为+-24V，要求当电压超过29V时保护，我现在设计了+24V的保护电路，
但负电源(-24V)绕晕了。要求超过-29V时保护。负电源的过压保护怎么做呀？先谢了，呵呵

其实负电源也一样，下图是在你的原图上修改的

 

这是我昨晚上想的，跟您的思路差不多。不过LM393是开漏输出的，您可能没注意到。

 

 

过流过压保护方面，瑞侃电子PolyZenTM元件器件是由精密齐纳二极管和聚合物正温度系数（PPTC）元件组合而成的集成电路。它是用于防止感应尖峰电压、瞬间高电压、错用电源适配器对电路产生过压、过流危害的保护器件。内部结构如下图所示。

 

在正常工作时，VIN输入电压高于齐纳二极管的击穿电压VZ，有IFLT电流经齐纳二极管到地，VOUT输出稳定的电压。有不正常的过压输入VIN 时，则齐纳二极管的IFLT会产生过流，当器件上有过流时，其电阻由低阻态瞬变到高阻态，使在其上的压降大增，VOUT输出基本不变，而流过齐纳二极管的 电流IFLT反而减小，如下图所示。器件上电压降的增大既保护了齐纳二极管，又保护了下游的电路。另外，若被保护的下游电路中存在有局部短路或短路故障 时，IOUT会增加，PPTC元件由低阻态变成高阻态，可使电路得到过流保护。

 

PolyZen器件是聚合物保护的精密齐纳二极管微型集成模块。这些器件具有可复位式防止大功率故障事件的特点，同时只有 0.7W 功耗，无需特殊散热装置。 PolyZen 器件具有相对平稳的电压与电流响应，这有助于对输出电压的钳位，即使在输入电压和电源电流变化的情况下也不例外。 PolyZen 微型集成模块的一个先进的功能是其齐纳二极管和后续电子元件受到电阻性的非线性聚合物PTC（正温度系数）层的额外保护。该 PTC 层完全集成在设备中， 热耦合到二极管，并电气串联连接在在 VIN 和二极管钳位的 VOUT 之间。 该先进的 PTC 层通过由低阻态向高阻态转换 （也被称为“动作”）从而对二极管加热或过电流事件作出响应。动作的 PTC将限制电流并生成压降，这有利于保护齐纳二极管和后续电子元件。这种集成式 PTC 有效地增强二极管的功率处理能力。

 

 

LTC4360-1 / LTC4360-2 - 过压保护控制器

特点

• 2.5V 至 5.5V 工作电压
• 过压保护高达 80V
• 对于大多数应用无需使用输入电容器或 TVS (瞬态电压抑制器)
• 准确度为 2% 的 5.8V 过压门限
• <1μs 的过压关断时间，逐步式停机
• 控制 N 沟道 MOSFET
• 可调的上电 dV/dt 限制浪涌电流
• 反向电压保护 (LTC4360-2)
• 电源良好输出
• 低电流停机模式 (LTC4360-1)
• 采用纤巧型 8 引脚 SC70 封装

描述

LTC^®4360 过压保护控制器可保护 2.5V 至 5.5V 系统免遭电源过压的损坏。它专为具有多种电源选项 (包括墙上适配器、汽车电池适配器和 USB 端口) 的便携式设备而设计。

LTC4360 用于控制一个与输入电源串联的外部 N 沟道 MOSFET。在过压瞬变期间，LTC4360 能在 1μs 的时间之内关断 MOSFET，从而将下游的组件与输入电源隔离开来。电感性电缆瞬变被 MOSFET 和负载电容所消减。在大多数应用中，LTC4360 可提供针对高达 80V 瞬态电压的保护作用，而无需使用瞬态电压抑制器或其他外部组件。

LTC4360 具有一种用于限制浪涌电流的延迟启动和可调 dV/dt  斜坡上升功能。一个PWRGD 引脚提供了针对 V_IN 的电源良好监视功能。在一个过压情况之后，LTC4360 将在一个启动延迟之后自动重新起动。LTC4360-1 具有一种受控于 ON 引脚的软停机功能，而 LTC4360-2 则控制一个任选的外部 P 沟道 MOSFET 以提供负电压保护。 

 

应用

• USB 保护
• 手持式计算机
• 蜂窝电话 / 智能手机
• MP3 / MP4 播放器
• 数码相机

LTC4361-1 / LTC4361-2 - 过压 / 过流保护控制器

特点

• 2.5V 至 5.5V 工作电压
• 过压保护高达 80V
• 对于大多数应用无需使用输入电容器或 TVS (瞬态电压抑制器)
• 准确度为 2% 的 5.8V 过压门限
• 准确度为 10% 的 50mV 过流电路断路器
• <1μs 的过压关断时间，逐步式停机
• 控制 N 沟道 MOSFET
• 可调的上电 dV/dt 限制浪涌电流
• 反向电压保护
• 电源良好输出
• 低电流停机模式
• 在过流之后锁断 (LTC4361-1) 或自动重试 (LTC4361-2)
• 采用 8 引脚 ThinSOT^TM 封装和 8 引脚 (2mm x 2mm) DFN 封装

 

 

描述

LTC^®4361 过压 / 过流保护控制器可保护 2.5V 至 5.5V 系统免遭输入电源过压的损坏。它专为具有多种电源选项 (包括墙上适配器、汽车电池适配器和 USB 端口) 的便携式设备而设计。

LTC4361 用于控制一个与输入电源串联的外部 N 沟道 MOSFET。在过压瞬变期间，LTC4361 能在 1μs 的时间之内关断 MOSFET，从而将下游的组件与输入电源隔离开来。电感性电缆瞬变被 MOSFET 和负载电容所消减。在大多数应用中，LTC4361 可提供针对高达 80V 瞬态电压的保护作用，而无需使用瞬态电压抑制器或其他外部组件。

LTC4361 具有一种用于限制浪涌电流的延迟启动和可调 dV/dt  斜坡上升功能。一个PWRGD 引脚提供了针对 V_IN 的电源良好监视功能。LTC4361 具有一种受控于 ON 引脚的软停机功能，并驱动一个任选的外部 P 沟道 MOSFET 以提供负电压保护。在一个过压情况之后，LTC4361 将在一个启动延迟之后自动重新起动。在一个过流情况之后，LTC4361-1 保持关断状态，而 LTC4361-2 将在一个 130ms 的启动延迟之后自动重新起动。

 

 

描述

LTC^®4365 可为那些电源输入电压有可能过高、过低、甚至为负值的应用提供保护。该器件通过控制一对外部 N 沟道 MOSFET 的栅极电压来实现这种保护功能，以确保输出处于一个安全的工作范围之内。 

LTC4365 能承受 -40V 至 60V 的电压，并具有一个 2.5V 至 34V 的工作范围，而在正常运作中的电流消耗仅为 125μA。 

两个比较器输入采用一个外部阻性分压器提供了过压 (OV) 和欠压 (UV) 设定点的配置。一个停机引脚负责提供用于使能和停用 MOSFET 以及将器件置于一种低电流停机状态的外部控制。一个故障输出可提供被拉至低电平的 GATE 引脚状态。当器件处于停机状态或输入电压超出了 UV 和 OV 设定点的范围时，将指示有故障发生。

 

 

当Vi超过一定电压时，TL431触发，使晶闸管导通，产 生瞬间大电流，将保险丝熔断，从而保护后极电路。V保护点=（1+R1/R2）Vref

 

 

当TL431的参考输入端的电压低于2.5V时，流过TL431的电流不超过400 µA，因此R3上的压降很小。当电源电压增大使得TL431的参考输入端的电压超过2.5V时，TL431 导通，R3上的压降增加，直到晶闸管导通。 

这个电路的工作电压更准确。但是必须要用双向晶闸管，普通的单向晶闸管不能工作。

进一步消除温度对晶闸管的影响。

 

 

 

 

当Vi超过一定电压时，TL431触发，使晶闸管导通，产 生瞬间大电流，将保险丝熔断，从而保护后极电路。V保护点=（1+R1/R2）V_ref

TL431的内部含有一个2.5V的基准电压，所以当在REF端引入输出反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。如图2所示的电路，当R1和R2的阻值确定时，两者对Vo的分压引入反馈，若V o增大，反馈量增大，TL431的分流也就增加，从而又导致Vo下降。显见，这个深度的负反馈电路必然在VI等于基准电压处稳定，此时Vo=(1+R1/R2)Vref。选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出，特别地，当R1=R2时，Vo=5V。需要注意的是，在选择电阻时必须保证TL431工作的必要条件，就是通过阴极的电流要大于1 mA 。