探讨下电源防护中的过压保护

电源保护对电路以及元器件很重要吗？
电源防护中的过压保护该怎样去实现呢？

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李林松

2022-1-27 13:53:01

绝大部分电子产品，电源部分是重中之重，好的电源防护更是不可或缺，好的电源保护可以保护后续重要的电路以及元器件不受外部过压影响而损坏。今天我们一起探讨下，电源防护中的过压保护。
简单的保护，我们一般加个TVS之类的，当外部有瞬间高能量冲击时候它能够把这股能量抑制下来，虽然功率高，上千W都可以，但是维持抑制的时间很短很短，万一器件损坏或者长时间工作电压高于正常工作电压的时候，就力不从心了。关于TVS的详细介绍大家可以看之前的文章。

So，只能设计一个智能点的电路了，参考一些资料，总结了下面的这个电路，不一定完美，大家可以评论区内留言改进。

为了说明原理简单花了一个原理图，实际使用中大家可以灵活变化，输入为12V电压，如果后级用的电流比较小，可以直接用LDO降压到5V，经过100欧的电阻可以为LDO分担一点压力，正常直接通过MOS给VCC供电，当电压大于5.5V的时候，MOS管会把电路切断。
原理分析
1、正常工作情况下，12V经过AMS1117，输出电压为5V，此时三极管Q2截止，A点电压为R2以及R3的分压，大概为0.87V，PMOS Vgs<-4V，PMOS导通，VCC正常供电；

2、由于某些情况，比如AMS1117短路，或者其他原因使得+5V的电压意外升高，比如B点电压升高到5.5V，Q2基极A点因为有D1的限制，一直维持在5.1V，Ve>Vb，三极管就导通了，三极管导通后，C点电压接近5.5V，Q1栅极电压跟B点电压接近，MOS管关闭，于是停止对VCC的电压输出，实现过压保护。

实际使用中，可以根据自己的实际使用场景调整参数，符合自己的需求。
电压检测IC
有一类IC专门用于过压保护，比如，HT7050A，如下图所示，原理跟上面差不多。

HT7050A，是一个5V电压检测的IC，VDD小于5V的时候，输出低电平，大于5V的时候，输出高阻抗。所以，结合R9跟R6的分压电路，当输出为5.5V时，U3的VDD为5V，当电压再高的时候，就输出高阻抗，关断MOS，切断电源。

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杨福林

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李林松

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