【干货】常见过压保护电路设计

过压保护指的是当输出电压超过期望值时，将输出电压限制到一定的安全范围内。过压电路常可以避免外界或者用户操作不规范引起输出电压过压的现象，过压电路可以保护后级电路，最常见的是接口处的一些静电防护。

常见的过压保护电路与工作原理阐释如下：

一、稳压二极管保护电路

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用于脉冲电压的保护。

稳压二极管在脉冲电压的情况下，通过正确选取限流电阻R的阻值，确保在负载电路空载时流过稳压二极管的电流不超过其最大耐受值，同时在最大负载时保障流过稳压二极管的电流超过最小击穿电流值，使其处于击穿工作区，从而实现对脉冲电压的保护‌；

二、TVS管保护电路‌

主要用于浪涌电压的保护。

当电源不稳定，如汽车启动时电瓶产生的浪涌电压，TVS管能够有效地保护后端电源芯片器件。TVS管工作在后端电源芯片器件的正常电压VCC以上，最大工作电压Vmax以下，通过雪崩击穿提供超低阻抗通路，使瞬时电流通过TVS管短路到地，从而保护被保护的器件‌；

三、稳压管与光耦搭配的保护电路

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通过光耦的导通来控制原边控制IC停止工作，实现过压保护。

当输出过压时，稳压管和光耦的搭配能够钳位电压在设定值，同时通过光耦向原边反馈，使得原边控制IC用于过压保护的引脚拉低或致高，从而停止工作。这种电路的优点是简单、成本低，但缺点是精度不高，受稳压管批次差异及温度特性的影响，过压钳位点可能出现上下浮动‌；

四、TL431输出电压检测的保护电路

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在稳压管与光耦搭配的电路基础上进行改进，去掉原有的稳压二极管，采用TL431来检测输出电压。

这种电路提高了采样精度，使得输出过压保护值可以精准设置，但成本稍高一些。这种方案一般应用于后级需要严格控制电压的电源‌；

五、气体放电管电路

气体放电管未工作时，处于高阻状态，当两端电压达到气体击穿电压时，会进行间隙放电，进而现在两端电压达到保护后级工作电路的目的。

以上电路搭配压敏电阻使用，因为气体放电管的续流电压在几十伏。主要关注的参数有直流击穿电压，达到该电压会让气体放电管击穿保护后级电路。