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介绍一种直流过压保护电路

2026-04-16 16:59
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5.1V ≤ Vin < 5.7V

以Vin = 5.4V为例:

  • D1:导通,将Q2基极电压钳位在5.1V。

  • Q2:Vbe = 5.1V - 5.4V = -0.3V,PNP三极管需Vbe < -0.6V才导通,因此Q2仍不导通。

  • Q1:栅极仍通过R3拉到地,Vgs = 0V - 5.4V = -5.4V,Q1导通。

  • 输出:Vout = 5.4V,正常供电。


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Vin ≥ 5.7V

以Vin = 5.8V为例,存在以下电流路径:

  • 红色路径:通过R1和D1。R1两端电压为5.8V - 5.1V = 0.7V,若R1 = 1kΩ,电流约为0.7mA。

  • 粉色路径:Q2的Vbe = 5.1V - 5.8V = -0.7V,低于-0.6V,Q2导通并饱和。

  • 蓝色路径:Q2导通后,Q1栅极被拉到接近Vin,假设Q2饱和时Vce ≈ 0.2V,栅极电压约为5.6V。若R3 = 4.7kΩ,电流约为5.6V / 4.7kΩ ≈ 1.19mA。


此时,Q1的Vgs ≈ 0V,P沟道MOSFET关闭,Vout断开,保护负载。


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对于非5V系统(如12V),可以通过更换稳压二极管、调整电阻和确保Q1和Q2支持更高电压和电流的方式可适应不同电压需求,为电子设计提供灵活保护。


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