过压保护电路

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分两类:瞬态(靠钳位泄放)与持续(靠串联开关切断)。


二、方案一:二极管钳位电路(信号级)

二极管钳位电路

参数计算

流过 R28 的电流:

例:输入 12 V 误接,钳位 3.6 V → ,R28 功耗 → 0603 封装(0.1 W)扛不住,必须用 0805/1206 或加大阻值。

局限

  • 上钳位把能量灌进 3V3 轨,电源必须能吸收(否则换成钳到地的 TVS)
  • 只能用于信号级,大电流电源线不适用
  • 结电容:BAT54 约 10 pF,高速信号(>10 MHz)要选低容钳位管

三、方案二:串联开关型 OVP(电源级)

过压保护电路

工作逻辑

状态条件齐纳2N3906P-MOS 栅极BSP250输出
正常截止截止被 4.7K 拉到 GND,导通VIN → VOUT
过压击穿导通导通抬到接近 VIN,关断切断

阈值计算

齐纳从 VIN 取电流,经 1K 流入 2N3906 基极,三极管开启需要 :

代入 、、 很小 → 阈值约 20.7 ~ 21 V。

想换阈值就换齐纳:1N4746 = 18 V,1N4748 = 22 V。

关键设计点

点说明
P-MOS 耐压 额定值必须大于最高可能输入,20 V 阈值至少要选 30 V 以上器件
体二极管方向P-MOS 体二极管为 D → S(阳极在漏极)。关断时挡不住 VOUT → VIN 的倒灌,也不能防反接
栅极驱动电平栅极最高被抬到 VIN, 不能超过器件 ±20 V 限制,高压场合需加分压或齐纳钳位
无迟滞阈值附近会反复开关(打嗝),实用电路要加正反馈做迟滞
损耗P-MOS 串在通路上, 全落在它身上,大电流要选低 或用 NMOS + 电荷泵
关断速度该电路靠三极管导通抬栅,关断有延迟,µs 级浪涌来不及挡,仍需 TVS 兜底---