过电流保护是当电流超过预定的最大值时，使保护装置动作的一种保护方法。当流经被保护原件的电流超过预设值时，保护装置启动。

过流保护电路设计的几种常见实现方式。

过电流保护元件(保险丝)

如上图所示，保险丝的种类很多，可以根据应用来选择。熔断器是一种常见的过流保护器件，尤其是PTC自恢复熔断器被广泛应用于电路设计中。其外观如下图所示。

工作原理如下:过流时，PTC自恢复熔断器快速反应，自身组织增大，形成过流保护。当电流恢复正常时，PTC自恢复保险丝会恢复到低阻状态，不会影响电路。由于PTC自恢复保险丝可以自动复位，许多电路设计者在过流事件可能由用户故障引起的情况下选择PTC自恢复保险丝。PTC通常连接到以下结构电路，用于过流保护。

由分立元件构成的保护电路

电路1

原理分析:首先，左边的CRTL负载是单片机输出启动负载的控制端。CRTL负载输出高电平，Q2导通，负载输入连接。在正常负载情况下，电路不会出现异常，但当负载突然变大时(如短路或负载接线错误)，保护电路就会发挥作用。让我们分析一下过载保护的电路，即QRR4和R5。Q1是一种传统的硅管，导通电压降约为0.7V。在上图中，可以在没有任何负载的情况下计算Q1的基极电位:

VQ1b=(R3 R4)/(R3 R4 R5)*5≈0.314V

当负载接通时，R3上会产生一个电压降，推动Q1的基极电位升高。我们默认当负载连接到0.7V时，晶体管Q1会动作，所以我们可以从理论上计算负载电路会关断多大:

IB =(0.7-VQ1b)/R3 = 0.386v/10 = 0.0386 a = 36毫安

也就是说，理论上这个电路最多可以连接36mA的负载。负载超过36mA后，Q1的基极电位升高0.7V，超过三极管的理论导通电压，导致Q1导通，从而拉低Q2的基极，导致Q2关断，最终切断后面的大负载，起到过流保护的作用。

器件选择要注意:R3要注意它的精度和封装，根据需要的功耗选择合适的封装，避免因为封装小导致功耗大而导致器件过热。Q2根据负荷要求有一定的余量。

注意:

这个电路在实际运行中存在一些问题。可以在评论区留言分享一下这个电路的问题。你可以看看这个模拟，看看问题出在哪里。

电路2

前段时间发了一篇文章。

硬件工程师必备的过压保护电路

作者:南山扫地僧

有网友留言说这个电路可以转化成过流保护电流。原理是这样的:在电源输入端串联一个采样电阻到PMOS的源极S，那么这个采样电阻就会有一个电压差，三极管的Be就接在这个电阻上。当电压差大于Vbe时，Vgs为零，PMOS关断，实现过流保护。

修改前的电路:

修改后的电路:

集成芯片过流保护电路

随着电路集成度的不断提高，越来越多的多功能模块被集成到芯片中，过流保护芯片也越来越多的应用在电路设计中。

过流保护芯片有两个主要原理:打嗝(恒流)和闩锁。

HIC:一种以恒流存在，一般可恢复，故障排除后自动恢复；

Latch off:一个被锁定，故障解除后无法恢复。一旦被保护，需要重启(如复位VCC或其他使能引脚)；

下图是一款限流芯片的内部功能框图，其主要工作原理如下:通过功能框图我们可以看到，该芯片具有欠压保护功能和使能引脚EN，内部集成了电流检测和热保护功能。

启用和欠压保护功能:

当en引脚使能且输入电压高于UVLO mosfet时，芯片启动，内部功率mos晶体管开启，呈现低阻抗状态。当en引脚禁用或输入电压低于UVLO时，芯片关闭，内部功率mos处于高阻态。

电流设置功能:

RST引脚可用于通过将电阻下拉至地来设置限流阈值。一般在不同的范围内，限流的准确度会略有不同。一般限流公式手册都会给出或者以表格的形式列出。

过电流保护功能:

当输出电流超过设定的阈值电流时，内部功率mos管的导通电阻增大，输出电压VOUT增大，从而限制输出电流继续增大。此时芯片进入恒流状态。如果负载继续增加，输出电压VOUT会继续降低，输出电流也会降低，直到VOUT下降到接近0V，输出电流最低。

过热保护功能:

进入限流状态后，由于VOUT下降，mos晶体管两端的压降增加，芯片内部结温上升。当超过过温保护阈值时，mos管关断，电流降至零，芯片温度下降重复导通，以此类推。

目前上述的内容应该能够为大家解答出大家对于什么是过电流(运行中过电流)的疑惑了，所以如果大家还想要了解更多的知识内容，也可以关注本站其他文章进行了解哦。

版权说明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！

标签：