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输入接口电路设计——过压保护电路分析

2025-08-05 11:26:33

在DIY的时候,很多情况都会把输入电源插错,因为电源适配器都是长的差不多的,一不留意就把12V输出的适配器直接捅到5V的板子上了,结果就是烧器件,冒白烟。那该如何杜绝这种情况的发生呢?过压保护电路或许对你有所帮助,原理图如下:

其实整个电路是比较简单的,我们接下来简单的分析一下保护原理。(1)当输入电压Vin<5.1VA时,如Vin=5V时电路各个节点的电压如下图所示:

由于ZD3是5.1V的稳压管,所以当Vin=5V时并没有满足稳压管的导通条件,故三极管Q63的b极和e极都是5V,则Vbe=0V,满足不了三极管Q63的导通条件,所以MOS管Q62的G极为低电平,满足Vgs<0V,MOS管Q62导通。负载正常得电,设备工作正常。

(2)当输入电压5.1V>Vin<5.7V时,比如Vin=5.4V时,电路各个节点电压如下图所示:

由于Vin=5.4V,大于5.1V,故稳压管可以导通而且稳定在5.1V。所以三极管的Q63 Vbe的电压为:5.1V-5.4V=-0.3V,满足不了Q63的导通条件(PN结的导通电压要求为-0.7V),所以Q62还是处于导通状态,负载正常得电。(3)当输入电压Vin>5.7V时,比如Vin=5.8V时,电路各个节点电压如下图所示:

由于Vin=5.8V,满足稳压管的导通条件,故三极管Q63的b极为5.1V,所以Vbe=5.1V-5.8V=-0.7V,很明显,这个压差满足了三极管Q63的导通条件,最终MOS管Q62的G极约等于5.8V,导致Vgs=0V,所以MOS管Q62截止,负载不得电,至此实现过压保护的作用。最后:如果Vin电压是其他的电压值,可更换ZD3的型号来满足电路要求,当然了,限流电阻R128也要留意,避免电流过大,烧毁ZD3。

一般来说,实际生活中,电源适配器最多的就是5V,12V,基本上很少有5.8V左右的输出电压。所以电路上还需做小小的更改,如下图所示:

那就是加大限流电阻R128的阻值,避免输入12V时,流过ZD3的电流过大,损坏ZD3。

如您对我们的产品感兴趣,欢迎联系咨询电话:135 1009 9916(微信同号)


    


                    



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作者: 深圳市亿伟世科技有限公司
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