齐集力量合力解析过压过流保护电路

在电力电子行业会经常用到晶闸管，晶闸管有时会损坏，大多都是因为过流过压保护措施不够完善，没有从根本上解决过流过压问题。这不，网友shaorc最近在设计过压过流保护电路的时候就遇到一些棘手的问题，希望通过广大网友的力量帮忙解决。乐于助人一直都是我们工程师最好的美德，如果你是这方面的专家能手，请不要吝啬分享你的知识，大家共同讨论，经过思绪的碰撞，说不定还能解除萦绕在你脑海里多年的困惑。

shaorc提问：书上是这样解说的，只要出现过压或者过流Uo就通过晶体管VT1触发晶闸管VT2，使之导通并对输出电压钳位。当Uo输出＞36V时，VDz3被反向击穿，通过晶体管VT1触发晶闸管VT2导通将输出短路。

分析后，发现无论是过压还是过流，最终都要形成，变压器的输出（左上角那一路）和VD10、VT2形成回路，来形成短路。有以下疑问：
【1】图中L2的部分可不可以当作是一个普通的电感来看，这样看起来不习惯，像个变压器。
【2】过压时，VT2如何导通的？晶闸管的导通需要正向施压，这个有了，可门极没有触发啊？
【3】过流时，VT2是怎么导通？此时的电流如何流动？而且根据PNP三极管导通条件，

R10上的电压增大，那么Vb＜Ve可能不成立了，那么VT1此时是不导通，这样如何触发VT2？

来看看热心的网友都怎么说的。

airwill：过电压, 通过 PC817 检测到信号发送到光藕另外一侧。过电流通过 R9 采样, VT1 放大后触发VT2 关断源边, 这个关断方式不是很好哦。

san123sui：过压保护有光耦去限制，过流保护是在R9两端电压达到VT1的导通电压，就会触发VT2形成短路，这会让主边的开关电源芯片工作异常，会出问题的。

maychang：【1】图中L2的部分可不可以当作是一个普通的电感来看，这样看起来不习惯，像个变压器。本来就是一个变压器，初级次级不分，两部分匝数相等，绕在同一铁心上。这种东西，往往称为共模电感。
【2】过压时，VT2如何导通的？晶闸管的导通需要正向施压，这个有了，可门极没有触发啊？过压时，VD23被击穿，R14两端电压触发VT2。
【3】过流时，VT2是怎么导通？此时的电流如何流动？而且根据PNP三极管导通条件，R10上的电压增大，那么Vb＜Ve可能不成立了，那么VT1此时是不导通，这样如何触发VT2？过流时，R9两端电压超过VT1基极-发射极导通电压(约0.7V)，VT1导通，其集电极电流流过R11和R14，R14上压降若是超过VT2触发电压，则VT2导通。R10两端电压，因基极电流不大，可以不予考虑。

这是个不大靠谱的保护电路。VT2被触发导通又会怎样？无非是将变压器T右上的那个绕组短路。但这是个开关电源，而功率开关部分照样工作，甚至可能因VT2导通而使PC817无电流流过，开关电源反而要增加PWM占空比。

shaorc：出现过压或者过流后，Uo通过VT1触发VT2，使之导通并对输出电压钳位，并在30ms后将开关电源PKS606Y关断，在书上也没有画出开关电源部分。只要PKS606Y在30ms内未收到反馈信号，就被锁存关断。

leiannuo：现在过压过流保护哪里还要设计的那么复杂，过压直接用TVS管进行钳位；过流直接用自恢复保险丝进行保护就好---成本也可以降低很多！

maychang：用TVS管，用自恢复保险，都是过压过流的保护方法。但TVS管和自恢复保险并不是所有地方都适用的。

aylboy0001：1、L2可以看出普通电感分析，共模电感也是电感一种，只是能滤除共模噪声；
2、过压时稳压管导通会有反向导通电流，反向导通电流由流过R9和R10的电流相加得出，三极管VT2基极有电流流出，那三极管就是处于导通状态了，此时VT2符合VA>VK和VG为高电压的条件，晶闸管饱和导通；
3、过流时，是R9上的压降就是VT2的发射极电压和基极电压的压差，按照你这个如果电流超过2.1A差不多Vbe=-0.7V，再增大电流，三极管就导通了啊，此时VT2符合VA>VK和VG为高电压的条件，晶闸管饱和导通。R10的电压就是R9右侧电压了啊，不存在Vb＜Ve不成立的问题啊。

晓晓江南：长的像变压器的元件应该是扼流圈，用于抑制共模信号；VDZ3，R14用于过压保护（当Uo>36V时，VDZ3击穿导通，从而使VT2导通，降低Uo）；R9，R10，VT1，R11用于过流保护（过流时，通过R9的电流增大，使VT1导通，从而使VT2导通，拉低输入电压，降低R9两端的压差，从而有效控制电流变化范围）。

shaorc继续追问：

【1】稳压管反击击穿后，我只知道VT1的电流，是从图中上端流下来，到达R11，那R9和R10上的电流的方向怎么流的？

【2】在你回复的第二条中的第二句，说三极管VT2有基极电流流出，这里是不是应该是VT1啊？
【3】过流时的保护，可不可以这么理解，过流时，VT1的发射极电流增大，R9为电流采样电阻，转化为电压，使得VT1的基极电压增加，慢慢直到VT1导通，VT1导通后，就给VT2的触发极高电压，而此时VT2本来就是正偏，所以VT2导通？

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