时基电路的过压过流保护电路设计

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本方案采用 555 时基电路的过电压、过电流保护电路本电路是一个通过 555 时基电路来对负载进行过电压、过电流的保护功能。

电路工作原理如下图所示。

在负载正常工作时，电源 VDD、三极管 VT3、负载和电阻器 R6 形成回路，电源对负载进行供电。当负载上出现过电流现象时，负载电流的增加使得电阻器 R6 上的电位增加到0.65—0.7V 时，电阻器 R6 上增加的电位加到了三极管 VT1 的基极使得 VT1 导通。此时，555时基电路的 6 脚、2 脚得到一个低电平，555 时基电路立刻置位，3 脚输出高电平，发光二极管 LED 点亮，同时，555 时基电路内的放电管截止，即 7 脚悬空，三极管 VT3 截止，电源和负载断开。电源和负载断开后，电源通过电阻器 R2 对电容器 C3 进行充电，当电容器C3两端的电压升到 2/3VDD 时，555 时基电路再次复位，三极管 VT3 导通，VT1、VT2 截止，电源重新加在负载两端，如果还处于过载电流情况下，将重复上述过程，直到负载上电流下降到正常值为止。从而达到了电路对负载的过电流保护作用。

若负载上的电压过载了，负载上的过电压加到电阻器 R2 和可变电阻器 RP 上，使得稳压管 VS 正极的电位增加，导致稳压管击穿，使得三极管 VT2 导通，555 时基电路将处于置位状态，同样使得三极管 VT3 截止，达到了过压保护的作用。

在元器件的选择上，555 电路选用 NE555、μA555、SL555 等时基集成电路； 三极管 VT1、VT2 选用 9014型硅 NPN 中功率三极管，三极管 VT3 选用 8550 型硅 PNP 中功率三极管，要求电流放大系数β≥100； LED 选用φ5mm 红色发光二极管。R1—R6 选用 RTX—1/4w 型碳膜电阻器；RP可用 WSW型有机实心微调可变电阻器；C2 选用 CT1型瓷介电容器；C1、C3 选用 CD11—25V型的电解电容器；VS 选用 3.6V、1W 的 2CW105 硅稳压二极管。

另外，本电路在使用时可以通过调节电阻器 R6 的大小来控制过电流的大小，其中 R6 和最小过载电流 IS 大小关系可以用公式 R6＝（0.65~0.7）V/IS估算。同时通过调节可变电阻器 RP的大小能够设置过电压的大小。