基于稳压二极管的过压保护电路设计指南
如何利用稳压二极管构建可靠的过压保护电路？
现代电源模块虽已相当可靠，但串联调节元件（如晶体管或 FET）一旦击穿短路，会导致全未稳压输入电压直接加在负载上，造成灾难性损坏。过压保护电路（如熔断器、MCB 或电子保护）可将损害降至最低。本文介绍一种基于稳压二极管和双极性晶体管的电子过压保护电路，其响应速度远超熔断器，且可自动恢复，无需更换元件。
两种过压保护拓扑
稳压二极管稳压电路
该电路利用稳压管钳位输出电压，始终向负载提供稳定电压，但无法在过压时切断供电，仅适用于轻载稳压场合。
过压切断保护电路
本文重点介绍此方案：当输入电压超过设定阈值时，电路彻底切断负载供电，提供更彻底的保护。
所需元件
- 1N4740A 稳压二极管（10V/1W）
- FMMT718 PNP 三极管
- 2N2222 NPN 三极管
- 电阻：1kΩ、2.2kΩ、6kΩ 各一
关键元件介绍
稳压二极管
稳压二极管在反向击穿电压（稳压值）时导通，利用雪崩或齐纳击穿效应维持两端电压恒定。掺杂浓度高，可在反向偏压下稳定工作，常用于基准电压、过压钳位和静电保护。
2N2222 NPN 三极管
经典小信号 NPN 管，广泛用于开关和放大。三引脚为发射极（1）、基极（2）、集电极（3，连壳）。低成本、小体积、耐大电流，是电子爱好者首选。
FMMT718 PNP 三极管
高性能 PNP 管，集电极-发射极饱和压降极低，适合大电流开关，减少功耗。引脚：1-集电极，2-基极，3-发射极。
过压切断电路原理图与工作分析
正常工作状态：输入电压在阈值以下，稳压管 D2 截止。Q2 基极通过上拉电阻保持高电平，Q2 截止。Q1 基极经 Q2 集电极接地，Q1 饱和导通，负载接通电源。
过压保护状态：输入电压超过稳压值（约 10V），D2 击穿导通，将 Q2 基极拉低。Q2 饱和导通，其集电极输出高电平拉高 Q1 基极，Q1 截止，负载与电源隔离，避免损坏。
选用 FMMT718 可将导通压降降至最低，提高电路效率。该电路响应速度微秒级，远快于熔断器，且故障排除后自动恢复，无需人工更换。
工业技术