串联切断型过压保护电路
电路核心元件
| D9(ZMM5V6) | 5.6V稳压二极管,设定过压阈值 |
| Q8(SS8550) | PNP三极管,负责检测并触发 |
| Q7(AO3401) | P沟道MOS管,串联在电源正极,负责切断输出 |
| R26、R47 | 分压/限流电阻,给稳压管和三极管基极提供合适电压 |
| R46、R48 | 上拉/下拉电阻,确保Q7、Q8在正常状态下可靠导通或截止 |
正常上电,输入7V,没超压
输入7V,D9是5.6V稳压管,所以B点被摁在5.6V
Q8是PNP管,E点接7V,B点5.6V,E比B高1.4V,PNP管导通
Q8一导通,C点就被拉到接近7V,也就是高电平
这个高电平送到Q7(P沟道MOS)的栅极G
Q7的源极S也是7V,栅极G也是7V,Vgs≈0
PMOS管关断,VOUT没输出
输入正常时,让MOS管导通,电正常送到后面;输入一过压,把MOS管关掉,后面断电。
正常电压(比如7V,没超过设定阈值):
稳压管D9还没到击穿电压,或者三极管的状态让Q7的栅极被拉低
Q7的Vgs是负的(源极7V,栅极被拉低),PMOS导通
VOUT正常输出
输入过压(超过5.6V+0.7V左右):
D9击穿导通,B点被钳在5.6V
Q8这个PNP管,E点跟着输入电压往上升,B点还是5.6V
E和B之间压差够了,Q8导通
Q8一导通,C点输出高电平,把Q7的栅极G拉高
Q7的源极S和栅极G都是高电平,Vgs≈0,PMOS关断
VOUT被切断,后面设备安全了

假设输入是 5V(还没到D2的5.1V)。
第一步,看D2:
D2是5.1V稳压管,现在5V还没到5.1V,D2不导通,相当于断路。R4这一路没电流,R4两端也没压降。
第二步,看Q2:
Q2是PNP管,它的发射极E接在输入电压上(5V),基极B通过R5接到D2上方,D2没导通,所以B点电压也差不多是5V。
E和B都是5V,没有压差,PNP管不导通,Q2截止。
第三步,看Q1:
Q2截止,相当于没这个人。Q1的基极B通过R6被拉到地(0V)。
Q1也是PNP管,发射极E接5V,基极B被拉到0V,E比B高,Q1导通。
Q1导通,电从输入一路流到输出,后面负载正常供电。
正常时,D2不捣乱,Q2装死,Q1老老实实导通送电。
输入过压时,电路怎么翻脸
假设输入突然升到 7V(超过D2的5.1V)。
第一步,看D2:
7V超过5.1V,D2扛不住了,反向击穿导通,把R4下面那一点的电压死死摁在5.1V。
R4上面是7V,下面是5.1V,所以R4上有电流,产生压降。
第二步,看Q2:
Q2的发射极E直接接输入,现在是7V。
Q2的基极B通过R5接在D2上方,被钳在5.1V。
E(7V)比B(5.1V)高了将近2V,PNP管的E-B正向偏置,Q2导通。
第三步,看Q1:
Q2一导通,它的集电极C就跟着输出接近7V的高电平,直接送到Q1的基极B。
Q1的发射极E也是7V,基极B也被拉到了7V附近,E和B压差接近0,Q1截止。
Q1关断,输出断电,后面负载安全了。
过压时,D2击穿→Q2导通→Q1基极被拉高→Q1关断→输出断电。
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