分享一个实用的5V过压保护电路
zsd_3739791186
2022年10月27日 16:59:32
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知识点:过压保护 于是5V过压保护电路有了用武之地。 ▲ 5V过压保护电路   一、电路分析   1、当输入电压 Vin < 5.1V 时:(下图以输入电压 Vin = 5V 举例) D1是5.1V稳压管,此时输入电压Vin才5V,小于5.1V,所以稳压管D1未进入稳压状态,不导通。 5.1V稳压管不导通,导致三极管Q2的b极和e极都是5V,也就是Vbe = 0,所以三极管Q2也不导通。

知识点:过压保护

于是5V过压保护电路有了用武之地。


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▲ 5V过压保护电路

 



一、电路分析

 

1、当输入电压 Vin < 5.1V 时:(下图以输入电压 Vin = 5V 举例)


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D1是5.1V稳压管,此时输入电压Vin才5V,小于5.1V,所以稳压管D1未进入稳压状态,不导通。

5.1V稳压管不导通,导致三极管Q2的b极和e极都是5V,也就是Vbe = 0,所以三极管Q2也不导通。

MOS管Q1的g极被电阻R3拉到0V,MOS管Q1的 Vgs = 0V - 5V = -5V, 所以MOS管Q1导通, Vout电压等于5V,对后级电路正常供电。

 

2、当输入电压Vin在5.1V到5.7V之间时:(下图以输入电压 Vin = 5.4V 举例)


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此时输入电压Vin = 5.4V,大于稳压管D1的稳压值5.1V,所以稳压管导通并稳压在5.1V。

此时三极管Q2的 Vbe = 5.1V - 5.4V= -0.3V。PN结的导通电压要求Vbe达到-0.6V,所以三极管Q2仍然不导通。

MOS管Q1的g极被电阻R3拉到0V。MOS管Q1的 Vgs = -5.4V, 所以MOS管Q1导通, Vout电压等于5.4V,对后级电路正常供电。

 

3、当输入电压 Vin > 5.7V时:(下图以输入电压 Vin = 5.8V 举例)


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此时存在3条电流路径。


此时MOS管Q1的 Vgs = 0,所以MOS管Q1不导通,即此时“5V过压保护电路”认为输入电压Vin已经过高,将输出电压Vout关断,从而保护了后面的负载电路。

 

输入电压Vin与输出电压Vout的关系大致如下:


图片

 



二、电路扩展

 

如果要改为其他电压的过压保护电路,主要是换用不同稳压值的稳压管就行。


图片▲ 某一系列的稳压管有多种稳压值可选

 

换了稳压管,当然还要对应留意其他元件的参数,看是否要修改。


图片

▲ 一种玻璃管封装的稳压管


比如:

 


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