电路保护的多种方法有哪些？

摘要： 电路中的保护方法多种多样，旨在确保电子电路在各种异常情况下能够安全运行，以下是一些常见的电路保护方法：过流保护过流保护是当电流过大时自动断电，防止电路中的元器件因超过额定电流而造成...

电路中的保护方法多种多样，旨在确保电子电路在各种异常情况下能够安全运行，以下是一些常见的电路保护方法：

过流保护

过流保护是当电流过大时自动断电，防止电路中的元器件因超过额定电流而造成损坏，常见的过流保护方法包括：

1、串联保险丝：在电路中串入保险丝，当电流增大到保险丝的熔断电流时，保险丝会因为自身过热而发生熔断，从而断开电路。

2、自恢复保险丝：自恢复保险丝由经过特殊处理的聚合树脂及分布在里面的导电粒子组成，在正常状况下为低阻状态，短路或过载时产生的热量使聚合树脂融化，形成高阻状态，限制电流并保护电路。

3、电流检测装置：过流时发出信号，一方面可以封锁触发电路，使故障电流迅速下降至零；另一方面控制继电器，切断电源。

4、监控法和霍耳电流传感器保护法：适用于MOSFET、GTR、IGBT等承受过流能力较低的器件，要求在微秒级时间内将电流限定在过载能力以内。

过压保护

过压保护主要是防止过电压或静电放电对电子元器件的损坏，常见的过压保护方法包括：

1、齐纳二极管：利用齐纳二极管的击穿特性，当电压超过某一值时，齐纳二极管会急剧减小电阻，从而将瞬态过电压抑制。

2、压敏电阻：当端电压超过某一值时，压敏电阻会急剧减小电阻，将瞬态过电压抑制。

3、抗雷击瞬态电压抑制器：与压敏电阻类似，用于抑制雷电等引起的瞬态过电压。

4、共模电感：利用电感的特性，只允许两个同相相反振幅的电压通过，而浪涌一般是两个相同的信号，这样浪涌就会被抑制。

过热保护

过热保护组件广泛运用于对温度有特殊要求的场合，常见的过热保护方法包括：

1、化学药品作动型：产品的主要特点是可以做低温型产品（如48℃），但结构较为复杂，成本较高。

2、低温合金作动型：一根直径较大的低温熔丝起导通作用，必须保证在通过额定电流产生的热量不会使熔丝熔化。

3、PTC热敏电阻：方便、有效地预防电机过热或温控器失灵造成的事故。

其他保护方法

1、防反接保护：设计电路使电源正负极反接时自动关断或整流至确定的极性再接入固定的后级。

2、空载保护：在供电线路常用的电流保护中有定时限过电流保护、反时限过电流保护、过电流和速断保护等。

3、短路保护：除了使用保险丝外，还可以采用自锁短路保护电路等设计。

4、静电防护：与雷击浪涌情况类似，可使用放电管、压敏电阻、TVS、共模电感等器件进行防护。

FAQs

Q1: 什么是自恢复保险丝？它是如何工作的？

A1: 自恢复保险丝是由经过特殊处理的聚合树脂及分布在里面的导电粒子组成，在正常状况下，聚合树脂紧密地将导电粒子束缚在结晶状的结构外，构成链状导电电通路，此时的自恢复保险丝为低阻状态，当线路发生短路或过载时，流经自恢复保险丝的大电流产生的热量使聚合树脂融化，体积迅速增长，形成高阻状态，工作电流迅速减小，从而对电路进行限制和保护，当故障排除后，随着温度的降低，聚合树脂重新固化，自恢复保险丝又恢复为低阻状态。

Q2: 为什么需要在电路中加入过压保护元件？

A2: 需要在电路中加入过压保护元件是因为电力电子设备在使用过程中可能会受到操作过电压、雷击浪涌、电力电子器件关断过电压等多种原因导致的过电压威胁，这些过电压如果直接加到主开关器件上，会对设备造成严重的损害甚至毁坏，加入过压保护元件可以及时开通附加电路，消耗过压储存的电磁能量，从而使过压的能量不会加到主开关器件上，保护电力电子器件免受损坏。