专题：电路保护
（）1．实验室有甲、乙两只灯泡，甲标有“15V 1.0A”字样，乙标有“10V 0.5A”字样。现把它们串联起来，则该串联电路两端允许加的最高电压为（不考虑温度对灯泡电阻的影响）
A．25V B．35V C．17.5V D．12.5V
（）2．如图所示的电路，闭合开关，小灯泡发光；断开开关，将小灯泡和电流表位置互换后，重新闭合开关，则
A．小灯泡不能发光
B．小灯仍能发光
C．电压表和电流表示数都变为零
D．电压表示数变大，电流表会被烧坏
3．两只定值电阻，甲标有“10Ω 1A”，乙标有“15Ω 0. 6A”，把它们串联在同一电路中，总电阻是_______Ω；电路中允许通过的最大电流为________A；电路两端允许加的最大电压为___________V。
4．甲和乙两灯的额定电压均为6V，如图是甲、乙两灯的电流随其
两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电路中，要使其中一个
灯泡正常发光，并保证电路安全，电路的工作电流应为＿＿＿＿A，电
源电压最大为＿＿＿＿V。
5．如图所示电路中，电源电压不变，灯L标有“4V、0.5A”字样，
定值电阻R的阻值为10Ω。闭合开关S，灯L正常发光．则
（1）电流表的示数是多少？
（2）电源电压是多大？
6．如图所示，R1是0~20Ω的滑动变阻器，闭合开关S后，电压表示
数为6V，电流表A1的示数是1.5A，电流表A2的示数是0.5A，求：
（1）R2的阻值和变阻器R1接入电路的电阻?
（2）电流表A1的量程是0~3A，电流表A2的量程是0~0.6A，为使
电表不损坏，滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大？
7．如图所示电路中，电源电压不变，R1=20Ω，滑动变阻器R2
的最大阻值为60Ω，小灯泡L的额定电压为5V，电流表的量程（0～
0.6A或0～3A）。只闭合S2时，电流表的示数为0.4A；只闭合S3，
且变阻器的滑片P在正中点时，电流表的示数为0.3A。（不考虑温度
对灯丝电阻的影响）
求：（1）电源电压和灯丝电阻。
（2）只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器R2连入电路的阻值。
（3）闭合S
1、S
2
、S
3
，为保证不损坏电流表，变阻器R2的阻值可调范围和电
流表的变化范围。
电路保护元器件行业技术水平及发 展趋势分析 1、技术水平 电路保护元器件行业存在着较高的技术壁垒，欧美、日本等发达国家的企业掌握着主导产业发展方向的核心技术和标准，韩国、中国等国家的优秀企业则拥有部分关键技术，并在产品设计和制造上有一定的优势。中国产业信息网发布的《2014-2019年中国保险元器件行业市场研究与投资战略规划报告》显示行业技术水平的主要标志如下： 其一，生产设备设计和组装的能力。虽然目前全球电路保护元器件市场年产值达到60 亿美元，但产品系列多、规格广，所需要的生产设备较难标准化，市场上专业的电路保护元器件生产设备制造商较少，因此厂商需要自己研发、设计，然后自制设备或寻找工业机床生产商定制或者根据行业经验采购相关设备进行自我组装、调试。 其二，原材料选择定制的能力。电路保护元器件作为电路保护的安全元器件，运用领域广，各运用领域对电路保护元器件的性能要求各异，因而对电路保护元器件的原材料就有着不同的要求。为满足下
游客户不同的要求，电路保护元器件生产商需要具备较强的原材料选择定制能力。 其三，产品柔性生产能力。电路保护元器件企业提供的产品具有多品种、多批次、非标准化的特征及高精度特点，因此要求生产商具有完善的品质控制体系，并具备柔性生产的能力，使生产模块化、弹性强，能在同一系统内生产尽可能多样的产品品种，满足多个行业、多个客户、不同规格产品的市场需求。 其四，绿色环保生产能力。一方面，欧盟制定了REACH 法规、RoHS 指令等对在这些国家和地区销售的产品提出了严格的环保要求；另一方面，SONY、CANON 等最终用户还制定了环保要求更为严格的绿色合作伙伴认证。因此，电路保护元器件生产商需要选择合适的材料和绿色环保制造工艺，这也是生产商占领市场的重要手段。 其五，核心生产环节技术： ①熔体加工工艺。可熔体加工工艺是管状熔断器、径向引线式熔断器、电力熔断器等过电流保护元器件的关键制造工艺，具体包括可熔体成型、绕线和点锡球三项工艺，可熔体的尺寸、绕线节距、锡球直径及一致性决定了产品的熔断特性和稳定性。 ②焊接生产工艺。焊接生产环节是指可熔体（或PPTC 芯片）与端电极的焊接。如果焊接工艺不完善，焊接部位接触电阻增大，将影响过电流保护元器件的性能，影响过电流保护元器件电路保护功能的
过流保护电路如上图所示。此电路是过流保护电路，其中100kΩ电阻用来限流，通过比较器LM311 对电流互感器采样转化的电压进行比较，LM311的3脚接一10kΩ电位器来调比较基准电压，输出后接一100Ω的电阻限流它与后面的220μF的电容形成保护时间控制。当电流过流时比较器输出是高电平产生保护，使SPWM不输出，控制场效应管关闭，等故障消除，比较器输出低电平，逆变器又自动恢复工作。 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 采用电流传感器进行电流检测过流检测传感器的工作原理如图1所示。通过变流器所获得的变流器次级电流经I／V转换成电压，该电压直流化后，由电压比较器与设定值相比较，若直流电压大于设定值，则发出辨别信号。但是这种检测传感器一般多用于监视感应电源的负载电流，为此需采取如下措施。由于感应电源启动时，启动电流为额定值的数倍，与启动结束时的电流相比大得多，所以在单纯监视电流电瓶的情况下，感应电源启动时应得到必要的输出信号，必须用定时器设定禁止时间，使感应电源启动结束前不输出不必要的信号，定时结束后，转入预定的监视状态。 2 启动浪涌电流限制电路开关电源在加电时，会产生较高的浪涌电流，因此必须在电源的输入端安装防止浪涌电流的软启动装置，才能有效地将浪涌电流减小到允许的范围内。浪涌电流主要是由滤波电容充电引起，在开关管开始导通的瞬间，电容对交流呈现出较低的阻抗。如果不采取任何保护措施，浪涌电流可接近数百A。 开关电源的输入一般采用电容整流滤波电路如图2所示，滤波电容C可选用低频或高频电容器，若用低频电容器则需并联同容量高频电容器来承担充放电电流。图中在整流和滤波之间串入的限流电阻Rsc是为了防止浪涌电流的冲击。合闸时Rsc限制了电容C的充电电流，经过一段时间，C上的电压达到预置值或电容C1上电压达到继电器T动作电压时，Rsc被短路完成了启动。同时还可以采用可控硅等电路来短接Rsc。当合闸时，由于可控硅截止，通过Rsc对电容C进行充电，经一段时间后，触发可控硅导通，从而短接了限流电阻Rsc。 3 采用基极驱动电路的限流电路在一般情况下，利用基极驱动电路将电源的控制电路和开关晶体管隔离开。控制电路与输出电路共地，限流电路可以直接与输出电路连接，工作原理如图3所示，当输出过载或者短路时，V1导通，R3两端电压增大，并与比较器反相端的基准电压比较。控制PWM信号通断。 4 通过检测IGBT的Vce 当电源输出过载或者短路时，IGBT的Vce值则变大，根据此原理可以对电路采取保护措施。对此通常使用专用的驱动器EXB841，其内部电路能够很好地完成降栅以及软关断，并具有内部延迟功能，可以消除干扰产生的误动作。其工作原理如图4所示，含有IGBT过流信息的Vce不直接发送到EXB841 的集电极电压监视脚6，而是经快速恢复二极管VD1，通过比较器IC1输出接到EXB841的脚6，从而消除正向压降随电流不同而异的情况，采用阈值比较器，提高电流检测的准确性。假如发生了过流，驱动器：EXB841的低速切断电路会缓慢关断IGBT，从而避免集电极电流尖峰脉冲损坏IGBT器件。 为避免在使用中因非正常原因造成输出短路或过载，致使调整管流过很大的电流，使之损坏。故需有快速保护措施。过流保护电路有限流型和截流型两种。 限流型：当调整管的电流超过额定值时，对调整管的基极电流进行分流，使发射极电流不至于过大。图4-2为其简要电路图。图中R为一小电阻，用于检测负载电流。当IL不超过额定值时，T1、截止；当IL 超过额定值时，T'1导通，其集电极从T1的基极分流。从而实现对T1管的保护
xx接口防护措施总结 关键字：xx 接口防护 xx是IDU系列产品的低端产品，定位于替代SDU的部分低端市场，主要用于接入网、小模块局、微站等市场，同时兼顾部分户外基站市场的需求xx包含很多接口，其中包括电源输入端口、串口、模拟量输入端口、E1端口、传感器电源输出端口、网口、USB口、I2C口等。如果不进行端口保护，外部危险信号就会通过端口直接引入而造成器件的损坏，特别是电源端口、网口和E1端口等，还会引入雷电信号。xx根据其端口的自身特点进行了一些保护措施，现在对各个端口保护措施进行分析说明。 1. 电源输入端口 图1 电源输入端口 输入电源电压为直流20V-60V。根据电源输入端的特点，防护措施包括防雷、防浪涌、以及过流、防反接等。 ①防雷或防浪涌冲击的措施
采用压敏电阻通过放电管接地的方式进行雷击保护，压敏电阻型号为S20K60。它的防雷电压为85V，可以防护6.5kA的雷电。如图1，采用R152和R151与放电管G1连接来防护共模雷，其中放电管G1可以缩短压敏的泄放通道。R149用来防护差模雷，不采用R152和R151串联的方式来滤除差模雷，是因为这两个压敏电阻串联后的防雷电压为170V，这样将无法滤除85V～170V之间的差模雷。 ②过流保护措施 电源保护电路在正级输入端串联保险丝F1来进行过流保护，当电流太大时，保险丝熔断来对单板进行保护。 ③防反接保护措施 在电源的负极串入二极管D66通过它的单向导电性能来实现电源的反接保护。当电源极性反接时，电路不工作，单板不损坏。 ④电源滤波 图1中，C139、C154、L26、C140、C141、C158组成了电源滤波器，它对滤除差模噪声和共模噪声都有一定的效果。共模电感L26在滤除差模噪声的同时对共模噪声有显著效果，同时，C140、C141也是滤除共模噪声，其选用为0.022微法的陶介电容，有较好的高频特性。 2. 以太网输入端口 以太网接口作为一种宽带网的基本通信接口在产品中得到了大量应用。主要包括10M和100M的以太网接口。这里将从网口滤波电路和网口防护电路两个方面讨论网口的保护措施。 ①网口滤波器 IPLU采用的是具有EMI抑制作用的接口变压器，型号为E&E Magnetic Products Ltd.
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2 https://www.doczj.com/doc/6c7020332.html, 3 AUMOV?系列压敏电阻介绍5 LV UltraMOV?压敏电阻系列介绍6 压敏电阻基础 8 汽车MOV 背景信息和应用例举 11 LV UltraMOV?背景信息和应用例举13 低压直流 MOV 选型16 瞬态浪潮抑制技术 18 金属氧化物压敏电阻（MOV ）介绍18 压敏电阻串、并联 21 附件：技术规格和零件号相互参照 本文件的技术规格说明和说明性材料为出版时所知的最准确的描述，如有变更，恕不另行通知。 更多信息，请访问https://www.doczj.com/doc/6c7020332.html, 。
https://www.doczj.com/doc/6c7020332.html, 3 AUMOV TM 系列压敏电阻介绍 以上器件有以下规格： ? 磁盘大小： 5mm, 7mm, 10mm, 14mm, 20mm ? 额定工作电压：16–50VDC 额定浪涌电流：400－5000A （8/20ps ）? ? 额定助推起动功率：6－100焦耳? 额定负载突降: 25–35 V AUMOV TM 系列特点 ? 符合AEC-Q200（表10）的规定? 强劲的负载突降和助推起动功率? 通过UL 认证（可选环氧树脂涂层） ? 较高的工作温度：最高达125°C （可选酚醛树脂涂层）? 较高的额定峰值浪涌电流和能量吸收能力 AUMOV TM 系列的优点 ? 符合汽车行业要求? 符合ISO 7637-2的规定 ? 有助于电路设计员符合UL1449标准? 适合高温环境和应用 ? 卓越的浪涌保护和能量吸收能力，提高了产品的安全性? 具有通过TS16949认证的生产器件 AUMOV?系列压敏电阻是专为保护低压（12VDC 、24VDC 和42VDC ）汽车系统的电路而设计的。该系列压敏电阻有5种磁盘规格，径向引线可选择环氧树脂涂层或酚醛树脂涂层。汽车MOV 压敏电阻符合AEC-Q200（表10）的规定，能够提供强劲的负载突降、实现助推起动、产生额定峰值浪涌电流以及具有高能量吸收能力。
信号口浪涌防护电路设计 通讯设备的外连线和接口线都有可能遭受雷击（直接雷击或感应雷击），比如交流供电线、用户线、ISDN接口线、中继线、天馈线等，所以这些外连线和接口线均应采取雷击保护措施。 设计信号口防雷电路应注意以下几点： 1、防雷电路的输出残压值必须比被防护电路自身能够耐受的过电压峰值低，并有 一定裕量。 2、防雷电路应有足够的冲击通流能力和响应速度。 3、信号防雷电路应满足相应接口信号传输速率及带宽的需求，且接口与被保护设 备兼容。 4、信号防雷电路要考虑阻抗匹配的问题。 5、信号防雷电路的插损应满足通信系统的要求。 6、对于信号回路的峰值电压防护电路不应动作，通常在信号回路中，防护电路的 动作电压是信号回路的峰值电压的1.3～1.6倍。 1.1网口防雷电路 网口的防雷可以采用两种思路：一种思路是要给雷电电流以泄放通路，把高压在变压器之前泄放掉，尽可能减少对变压器影响，同时注意减少共模过电压转为差模过电压的可能性。另一种思路是利用变压器的绝缘耐压，通过良好的器件选型与PCB设计将高压隔离在变压器的初级，从而实现对接口的隔离保护。下面的室外走线网口防雷电路和室内走线网口防雷电路就分别采用的是这两种思路。 1.1.1室外走线网口防雷电路 当有可能室外走线时，端口的防护等级要求较高，防护电路可以按图1设计。
a b 图1 室外走线网口防护电路 图1a 给出的是室外走线网口防护电路的基本原理图，从图中可以看出该电路的结构与室外走线E1口防雷电路类似。共模防护通过气体放电管实现，差模防护通过气体放电管和TVS 管组成的二级防护电路实现。图中G1和G2是三极气体放电管，型号是3R097CXA ，它可以同时起到两信号线间的差模保护和两线对地的共模保护效果。中间的退耦选用2.2Ω/2W 电阻，使前后级防护电路能够相互配合，电阻值在保证信号传输的前提下尽可能往大选取，防雷性能会更好，但电阻值不能小于2.2Ω。后级防护用的TVS 管，因为网口传输速率高，在网口防雷电路中应用的组合式TVS 管需要具有更低的结电容，这里推荐的器件型号为SLVU2.8-4。图 1b TX RX ，低节电容 ，低节电容
安阳师范学院本科学生毕业设计报告逆变器保护电路设计 作者秦文 系（院）物理与电气工程学院 专业电气工程及其自动化 年级 2008级专升本 学号 081852080 指导教师潘三博 日期 2010.06.02 成绩
学生承诺书 本人郑重承诺：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得安阳师范学院或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均以在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：日期: 论文使用授权说明 本人完全了解安阳师范学院有关保留、使用学位论文的规定，即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 签名: 导师签名: 日期:
逆变器保护电路设计 秦文 （安阳师范学院物理与电气工程学院，河南安阳 455002） 摘要:本文针对SPWM逆变器工作中的安全性问题，阐述了如何利用电路实现保护复位和死区调节。在PWM三相逆变器中，由于开关管存在一定的开通和关断时间，为防止同一桥臂上两个开关器件的直通现象，控制信号中必须设定几个微秒的死区时间。尽管死区时间非常短暂，引起的输出电压误差较小，但由于开关频率较高，死区引起误差的叠加值将会引起电机负载电流的波形畸变，使电磁力矩产生较大的脉动现象，从而使动静态性能下降，降低了开关器件的实际应用效果，但是却对逆变器的安全运行意义重大。 关键词:保护电路；复位电路；死区调节 1 引言 在现在的系统中电力器件的应用也越来越广而与此同时对器件的保护也被认识了其重要性。电子器件很易被损坏，保护电路的要求也很苛刻。在工程应用中，为了使SPWM 逆变器安全地工作，需要有可靠的保护系统。一个功能完善的保护系统既要保证逆变器本身的安全运行，同时又要对负载提供可靠的保护。 随着电力电子技术的发展，功率器件如IGBT、MOSFET等广泛应用于PWM变流电路中。对于任何固态的功率开关器件来讲，都具有一定的固有开通和关断时间，对于确定的开关器件，固有开通和关断时间内输入的信号是不可控的，称为开关死区时间，它引起开关死区效应，简称为死区效应。在电压型PWM逆变电路中，为避免同一桥臂上的开关器件直通，必须插入死区时间，这势必导致输出电压的误差。该误差是谐波的重要来源，它不但增加了系统的损耗，甚至还可能造成系统失稳。 随着电力电子技术的发展,逆变器主电路、控制电路发生了较大变化,其性能不断改善,当然,保护电路也应随之作相应完善。逆变器保护电路主要包括过压保护、过载(过流) 保护、过热保护等几个方面。 本文仅就保护复位电路与死区控制电路与的实现进行了分析和研究。 2 保护电路设计 较之电工产品，电力电子器件承受过电压、过电流的能力要弱得多，极短时间的过电压和过电流就会导致器件永久性的损坏。因此电力电子电路中过电压和过电流的保护装置是必不可少的，有时还要采取多重的保护措施。 2.1 死区控制电路的结构设计 死区控制电路的电路拓扑结构如图所示，其主要功能是确保主电路中的开关管S 1、S 2 不能同时导通。死区电路的波形图如图1所示，从图中可以明显地看出开关管S 1和S 2 的驱 动信号没有使S 1与 S 2 同时导通的重叠部分，这就是两个主开关管之间存在所谓的“死区”。 而通过改变HEF4528芯片的输出信号脉宽，就可以调节驱动信号的脉宽。（具体的方式是 通过改变HEF4528芯片的外接RC电路的参数值实现的，如图2所示）如图3所示R t 、C t 的值与输出脉宽的关系在本文中，选择电位器P2的阻值为10kΩ,电容C237的容值为103pF，因此由图3可知，输出信号的脉宽大约为10μs 。
车载ECU的安全性能要求很高，在电气、物理、化学等各方面，各大汽车厂商通常都有自己严格的标准。一般情况下，车载ECU的外部接口都要有各种故障保护电路，其中最重要的莫过于对车载12V电源或对地发生短路时的保护电路。由于USB接口可以直接输出5伏电源，所以短路保护显得尤为重要。本文设计的保护电路可以实现对USB电源输出线的有效保护，无论USB电源输出线VBUS发生对12V电源还是对地短路，均不影响车载ECU内部电路的正常工作，实现了本质安全级的短路保护。 1、前言 为了保证行车安全，车载ECU的安全性能要求很高，在设计时便要保证故障发生率尽量低。作为目前应用最为广泛的移动外设与主机间通讯接口，USB（Universal Serial Bus）具有成本低、使用简单、支持即插即用、易于扩展等特点，在车载娱乐和存储设备上获得了广泛的应用。因为USB接口提供了内置电源，可提供 500mA以上的电流，对于一些功率较大的设备，如移动硬盘等，其瞬时驱动电流则可达到1A以上。如果车载ECU上带有像USB总线这种可以直接输出电源的接口，为防止接口电路发生对电源或对地短路时损坏机体，其接口部分通常都应具有保护电路，以便执行故障自诊断和保护功能。当系统产生故障时，它能在存储体中自动记录故障代码并采用保护措施，防止系统损坏，避免引起安全事故。 2、电路设计 利用比较器并结合外围电路，本文设计了一种可以自动探测USB电源输出线是否发了对12V电源或地短路，并且可以在短路故障发生时自动切断电源供应的保护电路。另外，如果探测到联接设备不在支持的USB设备之列，系统也可以借助本电路主动断开电源供应，并自动根据设备的连接状态实现对电源供应的控制。具体电路如图1所示。 图1 USB VBUS短路保护电路 图中MN1和MN2是USB电源通道上的两个MOSFET，用于控制5伏电源的输出，它们的G端都连接到比较器的输出端上。比较器的正端电位值受 3.3伏和VBUS共同影响，负端电位值由Umid通过电阻分压来决定，Umid的值总是与VCC5V和VBUS中的大者相同。本充分发挥二极管的正向导通和反向截止的作用，并对MOS管中快恢复二极管加以利用，利用一个比较器便可以构成一个窗口比较器。如果VBUS上的电压落在窗口之外（例如12V供电电压或地电平），那么比较器输出低电平，关断供电线的MOS管。这样既使12V电压无法进入系统内部，也防止了系统5V供电因为对地短路而发生过流，起到了保护系统不受短路侵扰的作用。 3、功能论证
二极管及八大电路保护元器件知识分享 电路保护主要有两种形式：过压保护和过流保护。选择适当的电路保护器件是实现高效、可靠电路保护设计的关键，涉及到电路保护器件的陶瓷气体放电管、半导体放电管和玻璃放电管；钳位型过压器件有瞬态抑制以下是其具体作用：1．放电管的作用放电管常用于多级保护电路中的第一级或前两级，起泄放雷电暂态过2．瞬态抑制二极管的作用3．压敏电阻的作用4．贴片压敏电阻的作用5．ESD静电放电二极管的作用：6．PTC 自恢复保险丝的作用：7．8．磁珠的作用再具体谈一下二极管基础知识-分类，应用，特性，原理，参数二极管的特性与应用二极管的应用1、整流二极管2、开关元件3、限幅元件4、继流二极管5、检波二极管6、变容二极管二极管的工作原理二极管的类型一、根据构造分类1、点接触型二极管二、根据用途分类1、检波用二极管三、根据特性分类1、一般用点接触型二极管 这种二极管正如标题所说的那样，通常被使用于检波和整流电路中，是正向和反向特性既不特别好，也不特别坏的中间产品。如：SD34、SD46、1N34A等等属于这一类。 2、高反向耐压点接触型二极管 是最大峰值反向电压和最大直流反向电压很高的产品。使用于高压电路的检波和整流。这种型号的二极管一般正向特性不太好或一般。在点接触型锗二极管中，有SD38、1N38A、OA81等等。这种锗材料二极管，其耐压受到限制。要求更高时有硅合金和扩散型。 3、高反向电阻点接触型二极管 正向电压特性和一般用二极管相同。虽然其反方向耐压也是特别地高，但反向电流小，因此其特长是反向电阻高。使用于高输入电阻的电路和高阻负荷电阻的电路中，就锗材料高反向电阻型二极管而言，SD54、1N54A等等属于这类二极管。 4、高传导点接触型二极管 它与高反向电阻型相反。其反向特性尽管很差，但使正向电阻变得足够小。对高传导点接触型二极管而言，有SD56、1N56A等等。对高传导键型二极管而言，能够得到更优良的特性。这类二极管，在负荷电阻特别低的情况下，整流效率较高。
AC220V,RS232,RS485,CAN等保护电路 220V电源保护 ， MOV选用压敏电阻20D471 ， GDT选用陶瓷气体放电管2R470 ，可选择10欧姆电阻，也可以选用自恢复保险丝JK250-180. ， Tvs可选用1.5KE440CA(P6KE440CA) RJ45保护方案
满足100以太网YD/T1542-2006要求： 1 正常工作电压（V） 5 2 标称放电电流线对地 250A YD/T1542-2006 线对线 15A 3 最大放电电流线对地 500A YD/T1542-2006 线对线 30A 4 保护电压水平线对地 600V YD/T1542-2006 线对线 15V 5 响应时间 1ns YD/T1542-2006 6 传输速率 10/100/1000M YD/T1542-2006 7 误码率<1×10-9 T1542-2006 8 对地阻抗≥1000Ω YD/T1542-2006 9 近端串扰 >60dB YD/T1542-2006 10 数据脉冲波形变化率≥0.95 YD/T1542-2006 11 电气间隙和爬电距离≥0.4mm YD/T1542-2006 12 保护对象 8条线 13 接口类型 RJ45 一．此保护电路使用SLVU2.8-4对RJ45接口保护。 二．为更好满足防雷设计要求，可在每条线对地加上玻璃放电管SA41-301M作为一级保护。（如果有较大空间，也可使用陶瓷放电管，效果更佳） 三．SLVU2.8-4,SA41-301M电容值C<5PF,满足100M以太网传输速率要求。
CAN电路保护 说明： 1.Gas Tube1，.Gas Tube2，.Gas Tube3可选用贴片陶瓷气体电管2R470或者插件陶瓷2PF。 2.PPTC1,PPTC2可选用贴片保险丝SMD014或者SMD020。 https://www.doczj.com/doc/6c7020332.html,S1,TVS2,TVS3可选用SMBJ30CA 4. 此电路可满足此保护电路承受10、1000μs，4Kv雷击测试。满足IEC6100-4-5，国标GB9043的雷击浪涌抗扰度测试标准。 5. 防雷地都需要可靠的连接至大地，可靠的接地可以大大提高防护效果，而不良的防护效果。 贴片485保护电路 说明：
MOSFET的驱动保护电路的设计与应用 时间：2012-05-30 10:12:34 来源：电子设计工程作者：郭毅军，苏小维，李章勇，陈丽 摘要：率场效应晶体管由于具有诸多优点而得到广泛的应用；但它承受短时过载的能力较弱，使其应用受到一定的限制。分析了MOSFET器件驱动与保护电路的设计要求；计算了MOSFET驱动器的功耗及MOSFET驱动器与MOSFET的匹配；设计了基于IR2130驱动模块的MOSFET驱动保护电路。该电路具有结构简单，实用性强，响应速度快等特点。在驱动无刷直流电机的应用中证明，该电路驱动能力及保护功能效果良好。 关键词：功率场效应晶体管；功耗和匹配；驱动电路；保护电路 功率场效应晶体管(Power MOSFET)是一种多数载流子导电的单极型电压控制器件，具有开关速度快、高频性能好、输入阻抗高、噪声小、驱动功率小、动态范围大、无二次击穿现象和安全工作区域(SOA)宽等优点，因此，在高性能的开关电源、斩波电源及电机控制的各种交流变频电源中获得越来越多的应用。但相比于绝缘栅双极型晶体管IGBT或大功率双极型晶体管GTR等，MOSFET管具有较弱的承受短时过载能力，因而其实际使用受到一定的限制。如何设计出可靠和合理的驱动与保护电路，对于充分发挥MOSFET功率管的优点，起着至关重要的作用，也是有效利用MOSFET管的前提和关键。文中用IR2130驱动模块为核心，设计了功率MOSFET驱动保护电路应用与无刷直流电机控制系统中，同时也阐述了本电路各个部分的设计要求。该设计使系统功率驱动部分的可靠性大大的提高。 1 功率MOSFET保护电路设计 功率场效应管自身拥有众多优点，但是MOSFET管具有较脆弱的承受短时过载能力，特别是在高频的应用场合，所以在应用功率MOSFET对必须为其设计合理的保护电路来提高器件的可靠性。功率MOSFET保护电路主要有以下几个方面： 1)防止栅极 di／dt过高：由于采用驱动芯片，其输出阻抗较低，直接驱动功率管会引起驱动的功率管快速的开通和关断，有可能造成功率管漏源极间的电压震荡，或者有可能造成功率管遭受过高的di／dt而引起误导通。为避免上述现象的发生，通常在MOS驱动器的输出与MOS管的栅极之间串联一个电阻，电阻的大小一般选取几十欧姆。 2)防止栅源极间过电压由于栅极与源极的阻抗很高，漏极与源极间的电压突变会通过极间电容耦合到栅极而产生相当高的栅源尖峰电压，此电压会使很薄的栅源氧化层击穿，同时栅极很容易积累电荷也会使栅源氧化层击穿，所以要在MOS管栅极并联稳压管以限制栅极电压在稳压管稳压值以下，保护MOS管不被击穿，MOS管栅极并联电阻是为了释放栅极电荷，不让电荷积累。 3)防护漏源极之间过电压虽然漏源击穿电压VDS一般都很大，但如果漏源极不加保护电路，同样有可能因为器件开关瞬间电流的突变而产生漏极尖峰电压，进而损坏MOS管，功率管开关速度越快，产生的过电压也就越高。为了防止器件损坏，通常采用齐纳二极管钳位和RC缓冲电路等保护措施。 当电流过大或者发生短路时，功率MOSFET漏极与源极之间的电流会迅速增加并超过额定值，必须在过流极限值所规定的时间内关断功率MOSFET，否则器件将被烧坏，因此在主回路增加电流采样保护电路，当电流到达一定值，通过保护电路关闭驱动电路来保护MOSFET 管。图1是MOSFET管的保护电路，由此可以清楚的看出保护电路的功能。
接口保护设计一种常见方案 接口是嵌入式设备中最常见的组成部分，是数据传输的通道，它起着数据传输与隔离保护电路的作用，今天我们一起探讨接口保护设计一种常见方案。 气体放电管是一种陶瓷或玻璃封装的，内充低压惰性气体（氩气或氖气）的短路型保护器件，主要利用放电管两金属极板间的气体放电实现保护，气体放电管的原理图符号详见下图1。 图 1 气体放电管常见符号 气体放电管的工作原理是气体放电，当两极间电压足够大时，极间气体间隙将被击穿，由原来的绝缘状态转化为导电状态，类似短路。导电状态下两极间维持的电压很低，一般在20～ 50V ，因此可以起到保护后级电路的效果。气体放电管的主要指标有：响应时间、直流击穿电压、冲击击穿电压、通流容量、绝缘电阻、极间电容、续流遮断时间等。
图 2 气体放电管工作原理 防雷电路的设计中，应注重气体放电管的直流击穿电压、冲击击穿电压、通流容量等参数值的选取。在普通交流线路上与其他保护器件配合使用的放电管，要求它在线路正常运行电压及其允许的波动范围内不能动作，则它的直流放电电压应满足： min（Ufdc）≥1.8UP。式中， Ufdc为直流击穿电压， min(Ufdc )表示直流击穿电压的最小值， UP为线路正常运行电压的峰值。
图 3 防雷电路设计 气体放电管主要可应用在交流电源口相线、中线的对地保护，直流电源的工作地和保护地线之间的保护；信号口线对地的保护，射频信号馈线芯线对屏蔽层的保护。 气体放电管的失效模式多数情况下为开路，因电路设计原因或其它因素导致放电管长期处于短路状态而烧坏时，也可引起短路的失效模式。气体放电管使用寿命相对较短，多次冲击后性能会下降。因此由气体放电管构成的防雷器长时间使用后存在维护及更换的问题。
DKBA 华为技术有限公司企业技术规范 DKBA1268-2003.08 代替DKBA3613-2001.11防护电路设计规范 2003-11-10发布2003-11-10实施 华为技术有限公司发布
目次 前言 (6) 1范围和简介 (7) 1.1范围 (7) 1.2简介 (7) 1.3关键词 (7) 2规范性引用文件 (7) 3术语和定义 (8) 4防雷电路中的元器件 (8) 4.1气体放电管 (8) 4.2压敏电阻 (9) 4.3电压钳位型瞬态抑制二极管（TVS） (10) 4.4电压开关型瞬态抑制二极管（TSS） (11) 4.5正温度系数热敏电阻(PTC） (11) 4.6保险管、熔断器、空气开关 (12) 4.7电感、电阻、导线 (13) 4.8变压器、光耦、继电器 (14) 5端口防护概述 (15) 5.1电源防雷器的安装 (16) 5.1.1串联式防雷器 (16) 5.1.2并联式防雷器 (16) 5.2信号防雷器的接地 (18)
5.3天馈防雷器的接地 (19) 5.4防雷器正确安装的例子 (19) 6电源口防雷电路设计 (20) 6.1交流电源口防雷电路设计 (20) 6.1.1交流电源口防雷电路 (20) 6.1.2交流电源口防雷电路变型 (22) 6.2直流电源口防雷电路设计 (23) 6.2.1直流电源口防雷电路 (23) 6.2.2直流电源口防雷电路变型 (24) 7信号口防雷电路设计 (25) 7.1E1口防雷电路 (26) 7.1.1室外走线E1口防雷电路 (26) 7.1.2室内走线E1口防雷电路 (27) 7.2网口防雷电路 (31) 7.2.1室外走线网口防雷电路 (31) 7.2.2室内走线网口防雷电路 (32) 7.3E3/T3口防雷电路 (36) 7.4串行通信口防雷电路 (36) 7.4.1RS232口防雷电路 (36) 7.4.2RS422&RS485口防雷电路 (37) 7.4.3V.35接口防雷电路 (39) 7.5用户口防雷电路 (39)
电源保护电路系统的设计与制作 为了方便在实验室做各种电路实验，实验室电源系统应具有如下的功能： 输出+12V，-12V，+5V固定电压的直流稳压电压源； 输出输出电压从1.25V到12V可调的直流稳压电压源； 输出电流从2mA到40mA可调的直流电流源； 输出电压约为+16V，-16V的直流电压源（没有经过稳压的电压源，方便做电源实验用）； 输出电压为12V的交流电压源（方便做电源实验用）； 在电子技术实验室使用较广泛的综合电路实验箱所使用的电源一般有好几组电源输出，如+12V，+5V，-12V等等，数字实验电路还有一个+5V电源插口。由于是学生实验用仪器，学生在做实验时操作出错是常有的现象，主要是以下三类错误：一是电源直接短路造成的严重过载而损坏电源电路，此类错误的后果是损坏稳压器，或整流二极管或变压器；二是负载过重，这往往是学生由于接线错误，如芯片的线接错，虽没有直接短路，但可能电流超过额定值，若再加上没有及时排除故障，使得时间过长，而损坏电路，如损坏芯片，进一步损坏电源电路器件；还有一种可能是将+12V或者-12V电源插入到数字实验电路的+5V电源插口，这样造成数字电路（如高低电平信号形成电路，数码信号显示电路等等）中的集成块损坏，特别是TTL集成电路块的损坏。因此，设计制作一个电路保护系统很有必要。 对保护电路的要求： 过压保护：输出的所有电压中，只要任何一个电压超过额定值1V，保护电路动作。 欠压保护：输出的所有电压中，只要任何一个电压低于额定值1V，保护电路动作。 过流保护：任何一个输出电流超过500mA时或所有正电源电流之和超过500mA时或所有负电源电流之各超过500mA时，保护电路动作。 电源电压接错保护：在应加+5V电源接口处错误地加上了其它电源，如+12V，-12V等等，保护电路动作。 常用的电路保护措施有： 熔断器保护，即通常用的保险丝，保险管，它是一种过流保护器件，将它串接在电源电
三大常见电路保护器件 电路保护主要有两种形式：过压保护和过流保护。选择适当的电路保护器件是实现高效、可靠电路保护设计的关键，涉及到电路保护器件的选型，我们就必须要知道各电路保护器件的作用。在选择电路保护器件的时候我们要知道保护电路不应干扰受保护电路的正常行为，此外，其还必须防止任何电压瞬态造成整个系统的重复性或非重复性的不稳定行为。 电路保护最常见的器件有三：GDT、MOV和TVS。 GDT(陶瓷气体放电管) GDT有单极和三极两种形式。三极GDT是一个看似简单的器件，能在大难临头的关键时刻保持一个差分线对的平衡：少许的不对称可以使瞬变脉冲优先耦合到平衡馈线的某一侧，因而产生一个巨大的差分信号。即使瞬变事件对称地发生在平衡馈线上，两个保护器件响应特性的微小差别也会使一个破坏性的脉冲振幅出现在系统的输入端上。三极GDT在一个具有共用气体容积的管内提供一个差分器件和两个并联器件。造成一对电极导通的任何条件都会使所有三个电极之间导通，因为气体的状态(绝缘状态、电离状态或等离子状态)决定了放电管的行为。 在正常的工作条件下，一只GDT的并联阻抗约为1TΩ，并联电容为1pF以下。当施加在GDT两端的电势低于气体电离电压(即“辉光”电压)时，GDT的小漏电流(典型值小于1 pA)和小电容几乎不发生变化。一旦GDT达到辉光电压，其并联阻抗将急剧下降，从而电流流过气体。不断增加的电流使大量气体形成等离子体，等离子体又使该器件上的电压进一步降低至15V左右。当瞬变源不再继续提供等离子电流时，等离子体就自动消失。GDT 的净效果是一种消弧作用，它能在1ms内将瞬变事件期间的电压限制在大约15V以下。GDT的一个主要优点是迫使大部分能量消耗在瞬变的源阻抗中，而不是消耗在保护器件或
电路过流保护元件--自恢复保险丝简介及注意事项 目录：行业新闻星级：3星级人气：16发表时间：2012-02-28 14:12:00 【大中小】文章出处：凯泰电子网责任编辑：自恢复保险丝作者：自恢复保险丝 自恢复保险丝,俗称－－正温度系数热敏电阻（PTC Resettable Fuse),是一种电路过流过温保护元器件产品，广泛应用于通讯设备（配线架保安单元，通讯终端设备，卫星接收器（ＤＶＢ）计算机及周机设备等），汽车电子（电动雨括器，中控锁，电动坐椅，汽车线束，防盗器等等），电动玩具（电动遥控车，电子琴，电动童车等等），电源（电力电源，通信电源，充电器，ＵＰＳ电源，变压器等等）．．．．． 特点： PTC自恢复保险丝，主要是通过电路中的异常电流来达到保护作用。在正常工作状态下，它的阻抗很小，像一根导线串联在电路中；一旦电路发生故障短路，它的内阻值会随着电路中的电流值的增大而发生改变，直至达到保护。（待故障排除后，它的内阻值又恢复到低阻状态，继续工作） 选型应注意如下几点： PTC选型时，决定性的四个主要参数：电路中的电压值、正常工作电流值、保护启始电流值值、环境温度。 选用过流保护用PTC热敏电阻作为过流过热保护元件，首先确认线路最大正常工作电流（就是过流保护用PTC热敏电阻的不动作电流）和过流保护用PTC热敏电阻安装位置（正常工作时）最高环境温度、其次是保护电流（就是过流保护用PTC热敏电阻的动作电流）、最大工作电压、额定零功率电阻，同时也应考虑元件的外形尺寸等因素。如下图所示：使用环境温度，不动作电流及动作电流三者之间的关系。
应用原理 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。 图2 为电路正常工作时的伏-安特性曲线和负载曲线示意图，由A点到B点，施加在PTC 热敏电阻上的电压逐步升高，流过PTC热敏电阻的电流也线性增加，表明PTC热敏电阻的电阻值基本不变，即保持在低电阻态；由B点到E点，电压逐步升高，PTC热敏电阻由于发热而电阻迅速增大，流过PTC热敏电阻的电流的也迅速降低，表明PTC热敏电阻进入保护状态。正常的负载曲线低于B点，PTC热敏电阻就不会进入保护状态。
USB电路保护设计方案 作者：Adrian Mikolajczak PPTC（聚正温度系数）装置是对电脑及有关装置提供电流过载保护的一种既可靠又经济的解决方案。由于这种装置设有各种尺寸和功率范围，让电路设计者可以选择最合适的款式以满足电路设计和USB规范的需求。 现时的USB技术使得各种能够自行识别的外部设备与电脑联接，并自行装载驱动程序以运行新的装置。而一般即插即用装置，需要有电源的USB接口进行数据传输并提供电源。当发生短路或连接了受损设备时，如受损的电缆或联接头插入USB接口时，必须对USB 集线器及主机装置提供有效保护。由于这种情况在PC或集线器的使用过程中经常发生，U SB规范中要求对装置进行可复式电流过载保护，特别指出"PPTCs"是理想的保护技术。 USB装置可归类为向USB提供额外联接点的集线器，或是为系统提供其它功能的功能模块（例如数控操纵杆）。集线器装置还可进一步分为总线供电和自供电两种。 总线供电集线器从USB连接头的电源插脚取得所有内部功能模块和后续接口所需的电源。集线器从前级的装置中可获取高达500毫安的电流。而有源总线集线器的外接口每个可获得高达100毫安电流，最多可有4个外接口。 自供电集线器用于内部功能和后续接口的电源并不是来自USB接口，尽管前级的USB 接口能够提供100mA的电流并使得当集线器发生断电时，界面仍然能够正常运行。集线器必须能够为所有後级联接上提供高达500毫安电流。 USB规范对电流过载保护的要求如下： * 为安全起见，主机和自供电集线器必须提供电流过载保护。 * 集线器必须设有对电流过载检测并且能够将检测结果传达给USB软件。 * 如果由于一批后续接口取电而导致整体电流超过预设定值，电流过载保护电路必须要能够消除或减少所有受影响的后续接口的电源。 * 电流过载跳闸点不能超过5.0安培，而且必须高於最大允许的接口电流，使得瞬间电流(例如，电源打开或动态联接或重新配置时)不会导致电流过载保护器跳闸。 USB规范要求可以有独立或集合两种电流保护方案。使用PolySwitch分别保护独立接口, 能对后续电源联接提供有效的保护设计。当某个接口发生故障，该接口的PolySwitch 装置跳闸，相邻的接口仍能够正常运行。独立接口保护也使得设计者选择较轻巧、反应较为迅速的装置。 图1是独立接口保护的基本电路及电流过载报告电路。在正常情况下，PolySwitch装置的后续设备电压（Va）约为5V。在发生故障时，Va会趺至低于1V。
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
第三部分元件保护和辅助保护 3．1选择题④ 1．电力系统不允许长期非全相运行，为了防止断路器一相断开后，长时间非全相运行，应采取措施断开三相，并保证选择性。其措施是装设：(C)。 A．断路器失灵保护 B．零序电流保护 C．断路器三相不一致保护 2．母联电流相位比较式母线差动保护当母联断路器和母联断路器的电流互感器之间发生故障时(A)。 A．将会快速切除非故障母线，而故障母线反而不能快速切除 B．将会快速切除故障母线，非故障母线不会被切除 C．将会快速切除故障母线和非故障母线 D．故障母线和非故障母线均不会被切除 3．双母线接线形式的变电站，当母联断路器断开运行时，如一条母线发生故障，对于母联电流相位比较式母差保护会(B)。 A．仅选择元件动作 B．仅差动元件动作 C．差动元件和选择元件均动作 D．差动元件和选择元件均不动作 4．在母差保护中，中间变流器的误差要求，应比主电流互感器严格，一般要求误差电流不超过最大区外故障电流的(C)。
A．3％ B．4％ C．5％ 5．中阻沆型母线差动保护在母线内部故障时，保护装置整组动作时间不大于(B)ms。 A．5 B．10 C．20 D．30 6．如图3．1，中阻抗型母差保护中使用的母联断路器电流取自靠II母侧电流互感器，如母联断路器的跳闸保险烧坏(即断路器无法跳闸)，现II母发生故障，在保护正确工作的前提下将不会出现的是： (A)。 ①包括单选题和多选题，题号带*者为多选题。 A．II母差动保护动作，丙、丁断路器跳闸，甲、乙线路因母差保护停信由对侧高频闭锁保护在对侧跳闸，切除故障，全站失压 B．II母差动保护动作，丙、丁断路器跳闸，失灵保护动作，跳甲、乙断路器，切除故障，全站失压 C．II母差动保护动作，丙、丁断路器跳闸，因母联断路器跳不开，导致I母差动保护动作，跳甲、乙两条线路，全站失压 7．母线差动保护的暂态不平衡电流与稳态不平衡电流相比，(A)。