实用电子学/浪涌抑制电路
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浪涌抑制电路是一种保护电路免受电源故障或电源浪涌引起的过高电压(过压)的方法。这在使用 TTL 组件的设备中特别有用,因为这些组件对过压非常敏感。然而,还有许多其他设备可能会被过压损坏。
浪涌抑制电路通过检测高于一定阈值的电压并短路电源来工作。这会导致电路其余部分的电压下降,以及流过电源的电流浪涌,从而触发断路器或熔断器。电路必须具有熔断器或断路器,因为没有它,电源或浪涌抑制电路将被损坏。浪涌抑制电路之所以得名,是因为它们的激活效果类似于将一根撬棍放在母排(重型电源线)上。
一个典型的浪涌抑制电路如下:
此浪涌抑制电路有一个 8V 电源,并在约 10V 时触发。要更改电源额定值,需要更改 稳压二极管 ZD1,以反映新的触发电压。它应该比额定电源电压高约 1V。
- 熔断器 F1 是当电路的电流明显超过 250mA 时会熔断的熔断器。可以根据需要增加此值,但确保晶闸管 Q1 的电流额定值高于熔断器。还要确保电源能够提供足够的电流来熔断熔断器,因为电流限制电源可能无法熔断熔断器,并且如果电路被触发,可能会过热。
- 电容器 C1 的目的是减少可能触发电路的小而无害的电压尖峰或噪声。
- ZD1 是检测过压条件的稳压二极管。在阈值电压(此处为 9.1V)处,它开始导通,并且电源电压的进一步增加会提高 R1 和 Q1 栅极上的电压。
- R1 是一个下拉电阻,在 ZD1 不导通时将晶闸管 Q1 的栅极保持为低电平。
- C2 是一个抑制电容,用于防止晶闸管在通电时意外触发。它必须具有足够高的值以滤除瞬变,但必须足够低以避免过度延迟 Q1 的工作。
- Q1 是 晶闸管,它在电源导轨之间提供短路,从而熔断熔断器。当栅极电压超过其触发电压时,通常在 0.6 到 1V 范围内,它会突然切换到导通状态。电路触发电压是此电压与 ZD1 的阈值电压之和。
- SD1 是一个肖特基二极管,用于防止来自主电路的反向电动势触发浪涌抑制电路。可以使用普通二极管,但它们的压降比肖特基二极管大。这种预防措施很少需要。