一个经典的过压或欠压保护电路

MAO.J.L · 发表于 2013-9-27 00:57:40

本帖最后由 MAO.J.L 于 2013-9-27 14:39 编辑

我个人收藏的一个电路，也是原先论坛中前辈讨论过的，出于一个MOS驱动电路中的电压保护，具体链接
http://www.amobbs.com/thread-795910-1-1.html 有兴趣的可以看下讨论，可以进行欠压或者过压的保护电路使用。
同时，也是对链接http://www.amobbs.com/thread-4400124-1-1.html中一般过压保护电路的改进（临界值会有抖动）。
谈谈我对电路的理解，主要思想利用迟滞回差原理，可以进行欠压或者过压的保护。

初始上电：Qa1和Qa2导通情况，可能由于电源电压的不同而结果不同。若初始电压大于12.7V，则Qa1导通，Qa2关断，此时输出一直为高电平，若初始电压小于8.6V，（图中的参数）由VDD*（R1+R2）/（R1+R2+R4+R5）=0.7V计算得出，则Qa1关断，Qa2导通，输出为低电平。那么在过压保护电路中，就可以将12.7V设置为电压上限，在欠压保护电路中，就可以将8.6V设置为电压下限，由使用决定。

正常工作状态下（要么小于8.6V，要么大于12.7V），分析欠压电路情况：电路大于12.7V正常工作，若某种情况下，出现欠压，Qa2仍然关断，此时由于R1、R2、R4、R5组成的回路，使得Qa1一直导通，直到VDD<8.6V时，不足以使得Qa1导通（Vbe<0.7V），此时Qa2导通，输出低电平。也就是说，欠压保护的低压值为8.6V。当电压回升后，由于Qa2一直导通，所以R5右电压始终几乎为0，直到VDD大于12.7V时，依靠稳压管产生0.7V的电压，使得Qa1再次导通，Qa2关断，输出为高。
因此，在欠压应用下，可以实现的电压保护范围是 <8.6V，开启范围是>12.7V，同样，在过压保护中，可以实现的是正常工作<8.6V开启，大于12.7V截止，逻辑与欠压下相反。

通过调节R5的阻值，可以改变保护的下限值，通过调节稳压管，可以改变保护的上限值。
上限值为：Vd1+0.7V。
下限值为0.7*（R1+R2+R4+R5）/（R1+R2）=V。
此电路中，迟滞窗口为8.6V-12.7V。

对上述电路的使用，可以将输出作为MOS管的控制信号，也可以经过光耦电平转换，输入到MCU进行电压检测判断。
以上是个人分析，欢迎大家指正。

guowei681 · 发表于 2013-9-27 02:06:13

沙发，mark

semonpic · 发表于 2013-9-27 08:36:39

非常感谢楼主，这贴不错，我认真看了

dancruiser · 发表于 2013-9-27 08:44:16

Mark一下

Wxy8030 · 发表于 2013-9-27 08:44:32

研究数字电路和程序多了，对这种模拟电路颇看不懂了

huangjiyue · 发表于 2013-9-27 08:51:47

顶楼主！

ztrx · 发表于 2013-9-27 09:49:46

多大电流

newcanking · 发表于 2013-9-27 10:02:05

好文章，值得看

jianbo513 · 发表于 2013-9-27 11:01:21

不错，很实用！

MAO.J.L · 发表于 2013-9-27 12:47:43

ztrx 发表于 2013-9-27 09:49
多大电流

欠压过压保护，没有限流的，不过限流电路我也收藏了个链接，有兴趣可以看看：
http://www.eechina.com/thread-3126-1-1.html
可以达到限流，短路保护。

ztrx · 发表于 2013-9-27 13:36:58

看完了，好象有个笔误
由于Qa2一直关断，所以R5右电压始终几乎为0，

chales · 发表于 2013-9-27 13:47:13

R5引入正反馈, 就是个施密特电路

MAO.J.L · 发表于 2013-9-27 14:39:29

ztrx 发表于 2013-9-27 13:36
看完了，好象有个笔误
由于Qa2一直关断，所以R5右电压始终几乎为0，

恩，是的，呵呵，改了，谢谢你

wanyou132 · 发表于 2013-9-27 14:59:25

挺实用的

jssz_hf · 发表于 2013-9-28 15:47:13

看完了电路分析很好。受益匪浅。感谢LZ

lncwangfeilnc · 发表于 2013-9-28 17:34:51

学习学习

liub007 · 发表于 2013-9-28 22:41:24

看图相当于迟滞比较器。

baoqi · 发表于 2013-9-28 23:36:46

学习了，

baoqi · 发表于 2013-9-28 23:37:09

学习了，

zheng_pf · 发表于 2013-9-29 00:28:34

先记录，再学习。

liupeng08305 · 发表于 2015-4-24 09:52:58

好东西，收藏了

jz701209李 · 发表于 2015-4-25 22:33:59

学习学习

曾经的诸葛二蛋 · 发表于 2015-5-4 10:34:27

学习了。谢楼主。

xymxym · 发表于 2015-5-4 16:33:57

不加载startup.a51，KEIL好像有地方可以设置

QFLN · 发表于 2015-5-4 22:42:47

好贴，早贴早好！学习了

kiss2024 · 发表于 2015-5-5 08:50:33

欠压过压保护有需要在仔细看

liub007 · 发表于 2015-5-8 16:27:04

施密特电路

yuxiang2 · 发表于 2015-5-8 18:10:17

学习了……

ccjlhw · 发表于 2015-5-8 19:34:59

用一个三极管不是也可以检测是欠压还是过压吗，高于12.8VQ 1A输出，低于12.8V输出高

oooios · 发表于 2016-4-18 14:55:17

谢谢 mark

dulingwu · 发表于 2016-8-23 10:44:52

学习了

fuze2009 · 发表于 2016-8-24 09:38:24

这个电路收藏，备用

谢谢分享

cd4000 · 发表于 2016-8-24 10:05:17

感谢分享！

kebaojun305 · 发表于 2016-8-24 10:12:32

最简单的一个普通IO口搞个分压电阻，就可以检测过压或者欠压（1个口只能检测一种）。当然这个检测不是特别精准，一般应用够了。

长夜伴灯 · 发表于 2017-4-16 19:38:07

学习。学习。

hekunmain · 发表于 2017-12-3 11:08:29

本帖最后由 hekunmain 于 2017-12-3 16:58 编辑

最近做一个设备，两节12V1.3AH免维护电池串接做电源，做了一个电源欠压保护电路防止电池过度欠压(21.8V保护)。
调试时遇到一个问题，求大神指教。
1、设备打开时，继电器会闪动两次
2、R5，第一次用1K的，电压低到21.9左右，继电器开始来回跳动，换了一个2K的，欠压保护正常了。

hekunmain · 发表于 2017-12-3 11:59:59

最初想法，Q2直接带继电器，结果很悲剧，根本驱动不起来。
但加上Q3驱动继电器，但保护下限被锁住了，调整范围很小。

hekunmain · 发表于 2017-12-3 12:10:03

本帖最后由 hekunmain 于 2017-12-3 16:56 编辑

总感觉不对，又研究了一遍，最后郁闷了：
其实不用Q3一点问题都没有，只不过正好结果相反，也不知道之前调试时那块出问题了。

进口小开关 · 发表于 2017-12-3 14:23:15

hekunmain 发表于 2017-12-3 12:10
总感觉不对，又研究了一遍，最后郁闷了：
其实不用Q3一点问题都没有，只不过正好结果相反，也不知道之前调 ...

你的Q1是不是接反了？

hekunmain · 发表于 2017-12-3 16:52:33

本帖最后由 hekunmain 于 2017-12-3 16:56 编辑

原来图上的Q1反了，最后电路图中重新调整元件的时候放反了，没注意到，抱歉。
重新编辑了一下，改过来了

pure41 · 发表于 2017-12-3 19:14:06

这个电路不错！谢谢分享！

mculjf · 发表于 2017-12-4 11:20:42

这个电路不错！谢谢分享！

hekunmain · 发表于 2017-12-4 21:35:16

这个电路带负载能力好象有点问题，今天我搭了一个小板，接上一个蓄电池和用电设备测试了一下，关断电压离计算值偏差较大。
R7不能太大，要考虑Q2的驱动范围。驱动继电器和负载大小，也会对整个回路的带来影响。
有没有高手，把相关电阻的计算弄出来，哥数学不好，每次都是弄个大概，然后用仿真比较调整。

一个经典的过压或欠压保护电路

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