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如何设计一个欠压保护电路并能超过保护电压的恢复电路？

电压,电路,导通如何设计一个欠压保护电路并能超过保护电压的恢复电路？

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

问题补充： 如何设计一个欠压保护电路并能超过保护电压的恢复电路？请提供电路分析及参数计算设计。

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

欠压保护电路其实就是一个低电压检测电路

只需要设计一个低电压检测电路，电压过低或者过高时停止输出就可以了

使用电压检测芯片HT7050A来设计电压的检测电路

当VCC输入低于5V时，输出脚 OUT就会输出高电平，驱动三极管Q1导通，通过Q1控制继电器或者其它后端电路就可以了
增加分压电阻，可以设计各种检测电压，比如要检测12V的电压，设计R2=2.8K，R4=2K就可以了

检测电压= (R2+R4)/R4 x 5V

这种设计非常简易、灵活，可以根据需要随意变化为欠压、过压的保护

使用分立元件设计电压检测电路

比如设计一个12V的电压检测电路，使用12V的稳压管D1来钳制Q2的基极电压电压低于12V时，Q2不导通，PMOS管Q3导通，后端VCC有电压输出电压升高到12.5V以上时，由于Q2的基极电压受稳压管D1钳制，还是12V，Q2会开始导通，导制PMOS管Q3关闭，后端VCC就没有电压输出了。


当然也可以使用运放来设计电压比较电路，想学习更多电路设计的经验和技巧，记得关注我哦！

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回答于 2019-09-11 08:43:50

看了提问者的描述，其想设计一个欠压保护电路，并要求该电路在电压正常时，又可以恢复正常工作。实现这个功能，采用一个电压比较器和继电器（或三极管电子开关）即可实现，电路如下图所示。


上图中的TL431是一款基准电压源IC，在电路中一般作为2.5V的精密基准电压源使用，这里将该IC变通一下，将其作为一个电压比较器使用（该IC的内部结构决定了其可以作为比较器使用）。

电路中的Vin端接需要检测的电压（一般为电池电压），当Vin端的电压高于设定电压时，经电位器RP分压后IC（TL431）的R端（①脚）电压≥2.5V，此时其K端（③脚）输出为低电平，三极管A1015导通，继电器触点闭合，该触点控制的负载得电工作。当Vin端的电压低于设定电压时，IC的R端电压＜2.5V，此时IC的K端输出变为高电平，三极管截止，继电器触点断开，切断负载电源，避免电池过放电。当Vin端电压达到设定电压时，三极管重新导通，负载又恢复正常工作。


上图为TL431的内部电路框图。从图中可见，该IC的R端为同相输入端，K端为三极管的集电极，故这种结构可以变通作为电压比较器使用。

若想了解更多的电子电路及元器件知识，请关注本头条号，谢谢。

回答于 2019-09-11 08:43:50

对于下面两个网友提供的电路，无一例外都有一个致命的缺陷。

那就是在保护电压的临界点附近，会出现保护和正常工作的反复振荡。

比如保护电压是12V，当电压上升到12V时，保护电路开启输出，这里由于负载的增加，12V电压稍有一点电压的跌落，可能就几十mV的跌落，保护电路又关闭输出。

从而在临界点附近就出现了关闭/开启的快速振荡，可能造成设备的损坏。

为了解决这个问题，我们需要设计一个具有迟滞效应的保护电路。

可以用迟滞比较器来实现，迟滞比较器可以通过比较器的输出正反馈实现，比如比较器的比较基准电压是2.5V，滞回范围是0.5V。

则当输入电压从0V上升到2.5V时，比较器输出低，比较基准电平下降为2.25V。

此时，输入电压稍有跌落，只要不低于2.25V，就不会再输出高．

当输入电压从高电平下降到2.5V，比较器输出高，比较基准电平上升为2.75V．

此时，输入电压稍有上升，只要不高于2.75V，就不会再输出低．

根据上面的分析，我利用迟滞比较器设计了以下的欠压保护电路：

D1是2.5V稳压二极管，可以用高精度的TL431替换．U1A是运放LM339，输出高时为开漏，所以输出通过R4上拉至电源，R3是正反馈电阻，用于实现迟滞效果．可调电阻R8用来调节保护电压，如果12V的保护电压，可以将可调电阻的比例设置为20%左右．Q1的用来做开关控制用的PNP三极管，如果负载电流大，可以用PMOS替换．

如果我们把可调电阻的比例设到20%，比较基准电压为2.5/20%=12.5V

根据电压叠加原理，当比较器输出低时，2.5V稳压值在同相端的分压为,2.47V．

对应电源电压为2.47/20%=12.35V．

当比较器输出高时，电源电压为12V，同相端的电压大概为2.585V．

对应电源电压为12.9V．

也就是当电源电压从0Ｖ上升，到12.9V以上时，Q1导通，电源打开，负载开始工作．
当电源电压从12.9V以上，下降到12.35V以下时，Q1截止，电源关闭，负载结束工作．

所以该电路的滞回范围为12.9-12.35=0.55V．

回答于 2019-09-11 08:43:50

下列是原理图，标注有宽电压输入经过电容共模电感，TVS管。这是常见的输入电源处理，当然也会有防反接保护，D9的作用是保证MOS管GS电压不会太高，一般最高25伏左右，临界导通电压4伏，也就是说9.1V肯定处于饱和导通状态。

一，当电压由零伏上升时到达12V左右，Q2导通，D9导通导致Q5导通电源打开了，当电压一直上升，Q2和D9状态不变，然而当D6随着电压上升，导通电流达到Q4饱和电流，Q5的导通偏置电压拉低，MOS管关闭。电源没有输出。

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