过流保护电路解析.doc

过流保护电路解析一、过流保护电路动作原理当电路处于正常状态时，通过过流保护用PTC热敏电阻的电流小于额定电流，过流保护用PTC热敏电阻处于常态，阻值很小，不会影响被保护电路的正常工作。当电路出现故障，电流大大超过额定电流时，过流保护用PTC热敏电阻陡然发热，呈高阻态，使电路处于相对断开状态，从而保护电路不受破坏。当故障排除后，过流保护用PTC热敏电阻亦自动回复至低阻态，电路恢复正常工作。二、电路解析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：VD4VR70.6。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。C1的作用是给出一段短时延迟，以便保险可以控制短时过载，如象白炽灯的开关电流，或直流电机的启 动电流。因此，改变C1的值可以改变延迟时间的长短。该电路的电压范围是1036V的直流电，延迟时间大约0.1秒。对于电路中给出的元件值，负载电流 限制为1A。通过改变元件值，负载电流可以达到10mA40A。选择合适额定值的元件，电路的工作电压可以达到6500V。通过利用一个整流电桥（如 下面的电源电路），该保险也可以用于交流电路。电容器C2提供保险端的瞬时电压保护。二极管D2避免当保险上的电压很低时，C1经过负载放电。过流保护电路图带自锁的过流保护电路：（1）第一个部分是电阻取样.负载和R1串联.大家都知道.串联的电流相等.R2上的电压随着负载的电流变化而变化.电流大,R2两端电压也高.R3 D1组成运放保护电路.防止过高的电压进入运放导致运放损坏.C1是防止干扰用的。（2）第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器.由于前级的电阻取样的信号很小.所以得要用放大电路放大.才能用.放大倍数由VR1 R4决定。（3）第三部分是一个比较器电路.放大器把取样的信号放大.然后经过这级比较.从而去控制后级的动作.是否切断电源或别的操作.比较器是开路输出.所以要加上上位电阻.不然无法输出高电平。（4）第四部分是一个驱动继电器的电路.这个电路和一般所不同的是.这个是一个自锁电路. 一段保护信号过来后.这个电路就会一直工作.直到断掉电源再开机.这个自锁电路结构和单向可控硅差不多。1.过流保护电路 过流保护用PTC热敏电阻通过其阻值突变限制整个线路中的消耗来减少残余电流值。可取代传统的保险丝，广泛用于马达、变压器、开关电源、电子线路等的过流 过热保护，传统的保险丝在线路熔断后无法自行恢复， 而过流保护用PTC热敏电阻在故障撤除后即可恢复到预保护状态，当再次出现故障时又可以实现其过流过热保护功能 。 过流保护电路图过流保护元件2.过流保护元件使用注意事项（1）焊接在焊接时要注意，PTC热敏电阻器不能由于过分的加热而受到损害。必须遵守下列的最高的温度，最长的时间和最小的距离： 浸焊烙铁焊溶池温度max. 260 max. 360钎焊时间max. 10smax. 5 s距PTC热敏电阻器最小的距离min. 6mm min. 6mm 注：在较恶劣的钎焊条件下将会引起电阻值的变化。（2）涂层和灌注 在PTC热敏电阻器上加涂层和灌注时，不允许在固化和以后的处理中由于不同的热膨胀而出现机械应力。请谨慎使用灌注材料或填料。在固化时不允许超过PTC 热敏电阻器的上限温度。此外，要注意到，灌注材料必须是化学中性的。在PTC热敏电阻器中钛酸盐陶瓷的还原可能会导致电阻降低和电性能的丧失；由于灌注而 引起热散热条件的变化可能会引起在PTC热敏电阻器上局部的过热而导致其被毁坏。（3）清洗 氟利昂，三氯乙烷或四氯乙烯等温和的清洗剂均适用于清洗， 同样可以使用超声波清洗的方法，但是一些清洗剂可能会损害热敏电阻的性能，清洗前最好进行试验或到我公司咨询。（4）贮藏条件与期限 如果存贮得当，PTC热敏电阻器的存贮期没有什么期限限制。为了保持PTC热敏电阻器的可焊性， 应在没有侵蚀性的气氛中进行贮藏，同时要注意空气湿度，温度以及容器材料。元件应尽可能的在原包装中进行贮藏。对未焊接的PTC热敏电阻器的金属覆层的触 碰可能会导致可焊性能降低。暴露在过潮或过高温度下，一些规格产品性能可能会改变，比如锡铅的可焊性等，但是在正常的电器元件保存条件下可以长期保存。（5）注意事项a.为避免PTC热敏电阻器发生失效短路烧毁等事故，使用（测试）PTC热敏电阻器时应特别注意如下事项：b.不要在油中或水中或易燃易爆气体中使用（测试）PTC热敏电阻器；c.不要在超出最大工作电流或最大工作电压条件下使用（测试）PTC热敏电阻器。3、过流保护电路图分析带过流保护加开关机控制的线性电源.这个电源电路可以分为二个部分来分析.左边的部分是过流检测.右边的是控制和输出.1.左边的过流保护. （1）过流检测电路.左边的过流保护电路简化检测原理：当Q1的E B二端电压为0.7V左右的时候.Q1导通.C端输出电压.这样完成过流检测的原理.检测电流的大小取决于R1 R2的值.不知道设计者在这里为什么这样设计.我不知道这二个二极管参数.应该不是普通的二极管,因为普通的二极管压降太大.一个约 0.7V.二个串联起来就1.4了.接成这样就没有太大的实际意义了.因为三极管E B二端电压超过0.7V就导通了.导通后电路就会切断后级的输出.这样起到保护作用.通过仿真.感觉到如果是二个普通二极管.这样串联起来没什么意义。（2）控制输出电路.控制输出电路在这里.我们也简化下.其实就是由普通的三极管组成的开关电路.下面是简化后的图.电路要有电压输出.必须得三个三极管全导通：Q1 的导通取决于Q2 Q3的导通；Q2的导通取决于3.3V电压；Q3的导通在这里面则是由C1来提供的。电路的原理：上电Q