保護電路，如反接保護、短路保護和過/欠壓保護，用于保護任何電子設備或電路免受任何突然的誤動作。一般采用保險絲或微型斷路器進行過壓保護，在本電路中，我們將搭建一個不使用保險絲的過壓保護電路。

過電壓保護是一種電源功能，當輸入電壓超過預設值時，它會切斷電源。為了防止高壓浪涌，我們總是使用過壓保護或短路保護電路。Crowbar保護電路是電子電路中最常用的一種過電壓保護。

有許多不同的方法可以保護您的電路免受過壓影響。最簡單的方法是在輸入電源側連接保險絲。但問題是它是一次性保護，因為當電壓超過預設值時，保險絲內的導線就會燒毀并斷開電路。然后你必須用新的更換損壞的保險絲才能重新連接。

(資料圖片僅供參考)

在這個電路中，齊納二極管和雙極晶體管用于自動過壓保護。它可以通過兩種方法來完成，

1. Zener Voltage RegulatorCircuit：這種方法通過提供穩壓電壓來調節輸入電壓并保護電路免受過壓，但當 電壓超過安全限制時它不會斷開輸出部分。我們將始終收到小于或等于齊納二極管額定值的輸出電壓。

2. 使用齊納二極管的過壓保護電路：在第二種過壓保護方法中，只要輸入電壓超過預設值，它就會斷開** 輸出部分或負載 **與電路的連接。

齊納穩壓電路

齊納穩壓器保護電路免受過壓影響，并調節輸入電源電壓。使用齊納穩壓器的過壓保護電路圖如下：

電路的預設電壓值是臨界值，超過該臨界值要么電源斷開，要么不允許任何電壓高于該值。這里的預設電壓值是齊納二極管的額定值。比如，我們使用 5.1V 齊納二極管，那么輸出電壓不會超過 5.1v。

當輸出電壓增加時，基極 - 發射極電壓降低，由于該晶體管 Q1 導通較少。由于 Q1 傳導較少，因此它會降低輸出電壓，從而保持輸出電壓恒定。

輸出電壓定義為：

VO = VZ - VBE

VO是輸出電壓

VZ 是齊納擊穿電壓

VBE 是基射極電壓

使用齊納二極管的過壓保護電路

下面的過壓保護電路圖是使用齊納二極管和 PNP 晶體管構建的。當電壓超過預設水平時，該電路會斷開輸出。預設值為接在電路中的齊納二極管的額定值。您甚至可以根據自己合適的電壓值更換齊納二極管。該電路的缺點是您可能無法找到齊納二極管的準確值，因此請選擇額定值與您的預設值最接近的一個。

所需材料

FMMT718 PNP 晶體管 – 2 個。

齊納二極管 5.1V (1N4740A) – 1 個

電阻器（1k、2.2k 和 6.8k）——1 個。（每個）

面包板

連接線

過壓保護電路圖

過壓保護電路的工作原理

當電壓小于預設值時，Q2 的基極為高電平，由于它是 PNP 晶體管，因此關斷。并且，當 Q2 處于關閉狀態時，Q1 的基極將為低電平并允許電流流過它。

現在，當電壓超過預設值時，齊納二極管開始導通，將 Q2 的基極接地并打開 Q2。當 Q2 導通時，Q1 的基極變為高電平并且 Q1 導通，這意味著 Q1 表現為開路開關。因此，Q1 不允許電流流過它并保護負載免受過電壓的影響。

現在我們還需要考慮晶體管兩端的電壓降，為了電路的適當精度，它應該很低。所以我們使用了FMMT718 PNP 晶體管，它表現出非常低的 VCE 飽和值，因此晶體管兩端的電壓降很低。

進一步檢查我們的其他保護電路。

審核編輯：湯梓紅