过电压保护电路汇总
直流电源过电压过流保护电路
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。
过欠电压保护提示电路
@@@大学课程设计报告目录1.概述 (3)1.1 过欠压电路课程设计背景 (3)1.2 过欠压电路课程设计目的 (3)1.3 设计任务与要求 (3)2.设计内容 (4)2.1 分模块电路设计思路 (4)2.2 电源模块的设计 (4)2.3 比较模块的设计 (5)2.4 报警模块的设计 (6)3.总电路图 (7)3.1 图像 (7)3.2 元件清单 (7)3.3 部分重要原件介绍 (8)4.仿真与调试 (12)4.1 仿真过程中数据记录 (12)4.2 结论 (19)5.心得体会 (20)1.概述1.1 过欠压电路课程设计背景日常生活中，我们不可避免的要用到要用到各种各样的电气设备。
由于电网电压的波动，在较高的电压下很有可能使电气设备受到损坏，而在低压时电气设备不能正常工作。
在这种情况下就需要有一个电压报警指示设备，使其可以及时准确地对电网电压进行分段指示并对过、欠压进行指示报警，从而实现保护电器设备的目的。
1.2 过欠压电路课程设计目的通过设计，使同学们对模拟电子技术理论知识在生产实际中的应用有一个初步的认识。
加深同学们对所学的理论知识与实际的应用的结合。
通过设计，全面提高同学们、分析、判断、解决问题的能力。
1.3 设计任务与要求(1) 设计一个过欠电压保护电路，当电网交流电压大于250V 或小于180V时，经3～4s本装置将切断用电设备的交流供电，并用LED发光警示。
(2) 在电网交流电压恢复正常后，经本装置延时3～5分钟后恢复用电设备的交流供电。
2.设计内容2.1 分模块电路设计思路a.电源模块的设计；b.比较模块的设计；c. 报警模块的设计.2.2 电源模块的设计电源设计图：电源模块说明：电源模块采用10 TO 1 的变压器降压，1A／50V桥式整流电路进行整流，RCπ型滤波器进行滤波。
当通以220V的交流电压时，经过变压器降压后，电压测量值为21.978V；通过由4 个相同型号的二极管组成的桥式整流电路后，得到14.725V直流电压；再通过RCπ型滤波器和LM7812与LM7806的滤波、稳压功能，最终得到6.012V的直流电压。
开关电源常用的几种保护电路
开关电源常用的几种保护电路评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则。
在电气技术指标满足正常使用要求的条件下，为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，必须设计多种保护电路，比如防浪涌的软启动，防过压、欠压、过热、过流、短路、缺相等保护电路。
开关电源常用的几种保护电路如下：1、防浪涌软启动电路开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路，在进线电源合闸瞬间，由于电容器上的初始电压为零，电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流，特别是大功率开关电源，采用容量较大的滤波电容器，使浪涌电流达100A以上。
在电源接通瞬间如此大的浪涌电流，重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏，整流桥过流损坏；轻者也会使空气开关合不上闸。
上述现象均会造成开关电源无法正常工作，为此几乎所有的开关电源都设置了防止流涌电流的软启动电路，以保证电源正常而可靠运行。
图1是采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路。
在电源接通瞬间，输入电压经整流桥（D1～D4）和限流电阻R1对电容器C充电，限制浪涌电流。
当电容器C充电到约80％额定电压时，逆变器正常工作。
经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号，使晶闸管导通并短路限流电阻R1，开关电源处于正常运行状态。
图1 采用晶闸管和限流电阻组成的软启动电路图2是采用继电器K1和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路。
电源接通瞬间，输入电压经整流（D1～D4）和限流电阻R1对滤波电容器C1充电，防止接通瞬间的浪涌电流，同时辅助电源Vcc经电阻R2对并接于继电器K1线包的电容器C2充电，当C2上的电压达到继电器K1的动作电压时，K1动作，其触点K1.1闭合而旁路限流电阻R1，电源进入正常运行状态。
限流的延迟时间取决于时间常（R2C2），通常选取为0.3～0.5s。
为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动振荡，延迟电路可采用图3所示电路替代RC延迟电路。
图2 采用继电器K1和限流电阻构成的软启动电路图3 替代RC的延迟电路2、过压、欠压及过热保护电路进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害，主要表现在器件因承受的电压及电流应力超出正常使用的范围而损坏，同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。
保护电路设计方法 - 过电压保护
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。
过欠压、过流、过温、软启动、CNT保护实际电路详解!
输出过压保护电路当用户在使用电源模块时，可能会由于某种原因，造成模块输出电压升高，为了保护用户电路板上的器件不被损坏，当模块的输出电压高于一定值时，模块必须封锁脉冲，阻止输出电压的继续上升。
D320产生一个5.1V电压基准送至运放U301反相输入端，R330、R334、R336用于检测输出电压、检测电压值送至运放U301同相输入端。
输出电压没有达到过压保护点时，运放U301 5脚的电压小于6脚的电压，运放输出为低电平，输出正常。
输出电压Vo升高到设定检测点电压时，电阻R336、R334、R330检测的分压比送入运放U301的5脚，此时5脚电压高于6脚电压，运放U301输出高电平，封闭控制芯片PWM信号，模块输出电压为零。
过流保护电路实例（1）图2.过流保护电路实例工作原理T2采集模块原边开关管的输入电流，采样电流经取样电阻R18转换成电压信号，再经两路开关二极管（D6）整流形成两路控制信号。
一路峰值信号去控制38C43的3脚；另一路准峰值电平进入38C43 EA的反相输入端2脚。
采用CT作电流采样的好处是采样电路功耗小，采样电路灵活，CT可以放置在MOSFET开关管的D极或S极，也可以串联于主变压器原边的Vin+端。
缺点是电路稍复杂，体积大，CT存在大占空比时不能有效复位的问题。
CT采样一般用于中大功率的模块。
3843PWM芯片介绍图3.3843芯片内部结构图芯片工作原理虚线所框部分为38C43芯片内置的误差放大器和电流放大器。
误差放大器的输出经过内部分压后（被钳位到1V），进入电流放大器的反相输入端，与电流采样信号比较后进入PWM产生电路。
最终在芯片的6脚输出PWM信号。
在这里，误差放大器被用来作OCP保护，电流控制放大器I/A作峰值电流限流保护。
误差放大器E/A用于准峰值限流。
当38C43反相输入端2脚的直流电平达到2.5V时，误差放大器E/A起作用，使38C43的6脚输出驱动信号占空比D减小，达到模块OCP之目的。
过电压保护ppt课件
3.阀式避雷器 (1).普通型阀式避雷器
a.结构与元件的作用：
火花间隙：
作用原理：
根据火花间隙的结构，使间隙的放电时间 缩短，由于其伏秒特性曲线平缓，放电分散性 也较小，由于火花间隙由若干个小间隙组合串 联，易于切断工频续流，且不易重燃。
具有分路电阻的火花间隙：
1.保护间隙
作用原理： 当雷电侵入波要危及它所
保护的电气设备的绝缘时， 间隙首先击穿，工作母线 接地，避免了被保护设备 上的电压升高，从而保 护了设备。
6KV和10KV保护间隙，主间隙分别不小于15mm和25mm 辅助间隙不小于10mm。
优缺点：
优点： 结构简单、制造方便 缺点： 伏秒特性曲线比较陡，绝缘配合不理
优缺点
熄弧能力比保护间隙要强，但伏秒特 性较陡且放电分散性大，且会形成截波， 并受大气条件影响较大，所只用在线路 保护和变电所进线段保护
5.金属氧化物（氧化锌）避雷器
(1)、工作原理
正常运行时，在工频电压下氧化物 电阻片具有极高阻值，呈绝缘状态；当 出现过电压时，阀片呈低阻状态，泄放 电流，避雷器两端维持较低的残压，保 护电气设备不受损坏。过电压过后，立 即恢复高电阻值，继续保持绝缘。金属 氧化物避雷器不需要设置火花间隙，也 不需要进行灭弧。
第二节 直接雷击过电压
一.避雷针和避雷线
1.保护作用的原理
能使雷云电场发生突变，使雷电先导的发展沿 着避雷针的方向发展，直击于其上，雷电流通 过避雷针（线）及接地装置泄入大地而防止避 雷针（线）周围的设备受到雷击
独立避雷针
构架避雷针
消雷器
2.保护范围
(1).单支避雷针
hx
h 2
过电压保护
二、过电压的分类 直接雷击过电压 雷电反击过电压 雷电过电压 感应雷过电压 雷侵入波过电压 过电压 工频过电压 谐振过电压 内部过电压 操作过电压
线性谐振 非线性谐振 参数谐振 切、合空载长线路
切、合空载变压器
开断感应电动机 开断关联电容器 弧光接地
三、雷电过电压
1、雷电放电 雷电放电是雷云所引起 的放电现象。如果放电时 附近没有带异号电荷的其 他雷云，这时雷云就会对 地放电，特别是对地面上 的高大树木或建筑物放电。
例如：切除空载线路过电压 （断路器灭弧很强，截流过电压）
在电流波形瞬时值未达到零点之前， 就强行将电流截断，如果分断的又是电 感性负载，如高压电动机、变压器等设 备，则有可能发生截流过电压。因为电 流的突然变化，电感性负载设备磁路中 磁通量跟着发生突变，根据电磁感应原 理，将会产生很高的感应电动势，从而 发生过电压。
例如：切除空载线路过电压（断路器灭弧不
够强时）
切空线操作是常见的一种操作，如检修线路断路器触 头分离后，电弧熄灭，但触头间恢复电压上升速度超过了 介质强度的恢复速度，电弧就可能发生重燃，在线路上出 现过电压。如果断路器灭弧能力越差，重燃概率越大，过 电压幅值就越高（3倍以上）且持续时间很长（0.5－1个周 期）。因此220kV及以下系统绝缘水平考虑过电压时，主要 以切空线过电压为依据。
3.阀式避雷器 (1).普通型阀式避雷器
a.结构与元件的作用：
火花间隙：
作用原理：
根据火花间隙的结构，使间隙的放电时间 缩短，由于其伏秒特性曲线平缓，放电分散性 也较小，由于火花间隙由若干个小间隙组合串 联，易于切断工频续流，且不易重燃。
具有分路电阻的火花间隙：
为什么要在间隙两端并联电阻：
过电压保护电路
过电压保护电路
电压过高会对电子、电器产品造成损害，而且还有引起火灾的危险。
下图是一个过电压保护电路，当负载上电压超过设定的最高限值时，它能自动切断电源；当电源电压低于设定的最高允许限值时，它又能自动恢复对负载供电，所以该过电压保护电路能
够对电子、电器产品进行
保护。
220V交流电经T降
压、VDl～VD4整流及
A1稳压输出9V稳定的
直流电压供555时基电
路A2用电。
R1—R4、
RPl与RP2组成输入电压变化取样网络，调整RPl使输入交流电压在最高限值时，其滑动端输出电压即A2的⑥脚电位略高于6V；调整RP2使输入交流电压在允许最高限值时，其滑动端输出电压即A2的②脚电位略低于3V。
这样当输入交流电压超过设定的最高限压时，A2的⑥脚电位将超过6V(即超过A2电源电压的2／3)；②脚电位超过3V(即超过A2电源电压的1／3)，A2复位，③脚输出低电平，双向晶闸管VTH关断，电源停止对负载供电，从而实现过电压保护。
如果输入的交流电压低于设定的最高允许限值时，A2的⑥脚、②脚电位将分别低于6V与3V，A2即置位，③脚输出高电平，VTH导通，电源恢复对负载供电。
本电路设置两个最高
限值，一个为切断电源，一个
为恢复供电，其目的是可以消
除普通过电压保护电路只有一
个最高限制值，当电源电压在
限大小进行选择，并加装面积足够的散热板。
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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. 30
1．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。
优点：能够保护家用电器避免高电压的冲击带来的伤害，、
缺点：需要购买二极管，NPN 型BJT 以及双向可控硅VS ，不太经济。
图4 VGA过电压保护电路
优点：便于集成
缺点：需要特殊元件才能实现，竞技性差，技术要求高，不容易实现。
图5-3 单相桥式整流电路
图5-9 过电压保护电路保护负载并报警。