电子线路多级过电压保护电路设计探究

江阴市徐霞客综合高级中学 曹天蕾

电子线路多级过电压保护电路设计探究

江阴市徐霞客综合高级中学 曹天蕾

一般情况下电子线路过压会引起整个线路出现故障，从而导致线路上的电子设备发生故障，特别是对高压的电子线路，因此对线路采取过压的保护是非常重要的。虽然过电压会影响到电子设备的正常使用，但是电子设备还是会跟着电子线路一起产生过电压，这是无法避免的。电子设备产生的过电压会损坏其电源，还会让高压线路电网传输失败，因此只有在高压电子线路中对过电压信号进行一定的保护，才能够确保电子设备的安全性以及使用时候的可靠性。本篇文章就是针对于电子线路多级过电压保护电路设计进行的一个探究。

电子线路；过电压；电路设计；电压保护

一、引言

电子科学技术的快速发展，线路的搭建以及电网的传输已经没有办法影响到电网的正常使用了，而现今真正能影响到其使用的就是电子设备的可靠性了。由于电子设备的应用在一直的增加中，所以电子设备的可靠性就变成了影响高压线路电网传输的主要因素。然而由于受到很多因素的影响，比如雷电、系统事故以及系统内开关操作等方面的原因就会造成过电压大大地超过额定电压，虽然很多时候过电压不能持续很长时间，值也较小而且也不会让系统收到损害，然而当有危险性的过电压产生且引发事故的时候，通常情况下会给运行管理的工作人员带来不少的麻烦。

二、电子线路对过电压保护的意义

二次设备保护设施是主要针对于电子设备以及电力系统远离雷击的，然而按照历史的统计数据可以看出，从分析的数据可以知道，在雷击事故当中，百分之七十以上的供电线路是引起设备损坏的主要原因。所以，一定要对电源供电线路进行多级防雷以及防过电压，毕竟在整个系统保护中此环节是最为重要的一个环节。由于市电的波动幅度很大的时候，因此可以在电子设备的电源电路中进行过电压保护，这样既能够保护电源，又能够让电子设备更加的适应外界的环境，不仅如此还能够增加系统工作的稳定性以及可靠性。

三、概述传统过电压的防护措施

在电子线路中，既要使用过电流保护电路又要使用过电压保护电源的电子设备，以此就可以避免因为电源自身失效或者是开关瞬间在电源输出端所产生的尖峰干扰等等过电压现象，而且过电压可以很容易的损坏电子设备中的电子元件，尤其是在现在的电子设备当中。因为当前的电子设备很多都应用到集成电路中了，而且这些元件电压的适应范围特别小，所以当供电电压超过一定的范围的时候，就会导致电子设备无法使用。

实际上能够实现过电压防护的方式很许多。从电路的类型上可以分为电压防护单独设置以及与欠电压以及过电流方步相配合而的；从电子设备的元件上可以分为晶体管、集成电路以及晶闸管、继电器作为电子开关的。尤其是在近些年，在过电压防护中已经非常普遍的使用了集成电路了，毕竟集成电路具有其简单且独特的特征。然而电子元件以及电路不管怎么使用，电源的电压为零或者是电源被切断都是其最终的目标，毕竟只有这样才可以让电子设备的电子元件得到保护。

一般情况下，加装保护设备是为了对过电压进行保护，例如：抑制器。它是由压敏电阻以及放电管等过电压保护元件组成的，处理设备残压以及设备耐压这一个问题是抑制器的最终目标，换句话说，在经济合理且技术支持下要尽量让残压低于设备的耐压。

四、电子线路多级过电压保护电路的设计

（1）电子线路过压检测电路的设计

对于电源来说过电压是非常有害的一个信息，如果瞬时过电压不被压制的话，就会由电源直接引入，从而就会导致电源的其他版块不能正常的进行工作。当电源每一个版块的电压都升高的时候，就会直接让电源版块受到损害，从而会烧坏电子设备的元件。

如果对所有的过电压的特点进行一个认识的话就可以有效的限制各种过电压对电力系统的侵袭。最有效的把过电压的幅值以及持续时间进行一个真实的展现的方法就是对现场的过电压进行一定的检测。在瞬时过电压产生的时候，使用过电压检测电路就是过电压防护的基本原则，只有这样才可以对信号进行一定的检测。下图就是过电压检测电路的结构图。

电源工作的时候不断的进行判断是过电压检测防护电路的主要作用。如果有过电压产生的话，就会造成门栏电压低于压敏电阻两端承受的电压，从而就会造成压敏电阻被击穿，以至于出现短路现象或者是低阻值。而且因为过电压对电压值来说是一个很大的干扰信号，这样就会在电流互感器的原级产生一个电流，同时线圈比也会在电流互感器的副级产生一个电流，再使用电阻仪器把电流信号转变成电压信号，并且把电压信号输入到电压比较器中，当电压比较器输出高电平的时候，控制电源回路的就是控制脉冲1，最后就会断开电源的电路开关，同时还会开启备用电源，只有这样才可以让电源在受到电压点信号的干扰的时候保护电源正常的工作。

（2）电子线路多级过电压保护电路的设计

电子线路中电压的浪涌是因为雷电流而产生的，因此在电子线路中，特别是高压电子线路中浪涌电压对电网的传输以及电子设备冲击都是非常重要的。

浪涌电压的处理方式有很多种，其中最好的处理方式就是使用吸收电路。一般情况下，都会使用缓冲电路，然而在使用缓冲电路的时候需要把市电路中的电感进行合理的分布，这样才可以抑制电感和缓冲电容之间形成一个回路震荡，因此，必须对主电路进行严格的设计，才可以在减小电路的同时也简化缓冲电路的结构。

五、结束语

电子设备过电压防护对于保证整个电子线路，特别是高压电子线路的正常使用以及电子线路上的电子元件的可靠性都是非常重要的。

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