详解过流保护电路原理以及构成

一.前言

一般我们用保险来实现过流保护的功能，简单，成本低，但是保险属于物理保护，通过自爆的方式达到保护的目的，缺点就是只能保护一次，不可恢复，想要恢复功能就只能更换保险，另一个缺点是只有当负载电流明显超过保险欸的额定电流时，保险丝才会断开，更重要的是保险的规格是不连续的，不是想要多少额定电流的保险都会有的，所以今天我们来讲一下基于运放的过流保护电路，保护电流可设置，并且附带延时保护功能，不然一提到运放大家就觉得成本高，你要明白的是我们的目标是过流保护，并不是采样精确的电压，所以选择普通运放就行，而普通运放目前成本也不会太高。

二.电路原理以及构成

MOS管Q1用于在正常或者过流时开关负载，电阻R1用于采样负载电流，其实就是典型的分流电阻低边采样法。MOS管导通后，负载电流会流经R1流入GND，根据欧姆定律从而在R1上产生压降，比如1A的负载电流，采样电阻是1欧姆，那么压降就是1A*1Ω=1V。1V电压会加载在运放IC1A的负输入端，运放的正输入端的电压可以通过滑动变阻器VR1调整，LM358D在这起起到一个比较器的作用，比较电流采样电压值和预设的电压值，如果采样电压小于预设电压，运放输出高，MOS管保持导通状态，如果采样电压低于预设电压，运放输出低电平，MOS管就会断开，从而实现过流保护的目的。

电路有一些注意点，总结一下：

1.VR1可以改成两个电阻串联分压，因为可调电阻器一般体积较大。

2.100K的反馈电阻一般不能省，可以增强环路稳定性。

3.电阻R2的阻值可以根据会影响MOS关闭时间，可以结合MOS栅极寄生电容容值来计算。

4.电阻R3对地下拉，可以提高MOS管驱动电路抗干扰性能，MOS管在受干扰失控导通。

三.总结

用运放搭建过流保护电路，主要就是基于比较器电路，原理比较简单，但是关于器件的设计选型需要注意，不然电路实际工作时可能不稳定。

审核编辑：汤梓红