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电源技术论文
防止电源电压瞬变的串联保护电路
低压电源线上的瞬变电压幅值有时能达到标称电压的许多倍。这种情况常常要求对设备
保护防止有人使用不适当的功率电平。防止敏感电路过电压的常用方法是增加并联嵌位
电路。保险丝或其他限流器件处于这些嵌位电路的高能吸收能力之前。其他情况由于难
以安装或更换保险丝、工作环境不可接近或者需要不间断工作而要求使用高压串联保护
电路（而不是并联嵌位电路）。图1所示串联保护电路使用一个串联的高压N沟道MOSFET
电源开关Q1和一个快速过电压探测器来关闭电源开关。电源开关和串联电源整流器D1能
防止负载上出现高达±500V瞬变高压和连续过电压。
图
1，这一电路可防止与右边两个端子连接的负载不会出现与左边两个端子连接的电源瞬变
过电压和瞬变高电压。
在这种用12V标称电压电源线提供1A负载电流的电路中，一个高端开关驱动器IC1对
完全接通的电源开关提供偏置。你可以通过改变D1和Q1来提高最大负载电流。为了预防
出现很低的电源电压，
IC1内含一个在电源电压高于10V时才能工作的欠压锁定电路。为防止出现过压，该电路
使用一个由3只晶体管组成的、无偏置电流的、50纳秒过电压探测器，该探测器在当输入
电压达到20V左右时起触发作用。此时，Q4将电源电压的栅极快速对地短路，强行关闭电
源。升高的过电压首先使齐纳二极管D2导通，D2将IC两端的电压嵌位在18V左右以保护I
C。齐纳电流流过2.2kΩ电阻器，产生一个使Q2导通的偏置电压。Q2导通引发一系列快速
的动作：Q3导通，导致Q4导通，又导致Q1栅极电容快速放电而使Q1截止。
图 2，加到图1所示电路的VIN上的150V瞬变电压对VOUT几乎没有影响。
你可以这样来验证该电路的性能：该电路在12V电源电压下输出1A电流时，在电源电
压上加一个150V瞬变电压（图2）。瞬变电压电源的内部阻抗为1Ω，所加电
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