本篇博文將詳細(xì)分析一種典型的過(guò)壓保護(hù)電路，探討其工作原理、元件選擇及實(shí)際應(yīng)用，幫助大家深入理解如何保護(hù)電子設(shè)備。

這里將以5V過(guò)壓保護(hù)電路為例，通過(guò)穩(wěn)壓二極管、三極管和MOSFET的協(xié)同工作，提供了一種簡(jiǎn)單有效的解決方案。

1Vin < 5.1V

當(dāng)輸入電壓低于穩(wěn)壓二極管D1的擊穿電壓（5.1V）時(shí)：

穩(wěn)壓二極管D1：不導(dǎo)通，Q2的基極通過(guò)R1被拉到Vin。三極管Q2：基極和發(fā)射極同電位，Vbe = 0V，Q2不導(dǎo)通。MOSFET Q1：柵極通過(guò)R3拉到地，Vgs = 0V - Vin = -Vin（負(fù)值），P溝道MOSFET導(dǎo)通。輸出：Vout = Vin，正常向負(fù)載供電。

25.1V ≤ Vin < 5.7V

以Vin = 5.4V為例：

D1：導(dǎo)通，將Q2基極電壓鉗位在5.1V。Q2：Vbe = 5.1V - 5.4V = -0.3V，PNP三極管需Vbe < -0.6V才導(dǎo)通，因此Q2仍不導(dǎo)通。Q1：柵極仍通過(guò)R3拉到地，Vgs = 0V - 5.4V = -5.4V，Q1導(dǎo)通。輸出：Vout = 5.4V，正常供電。

3Vin ≥ 5.7V

以Vin = 5.8V為例，存在以下電流路徑：

紅色路徑：通過(guò)R1和D1。R1兩端電壓為5.8V - 5.1V = 0.7V，若R1 = 1kΩ，電流約為0.7mA。粉色路徑：Q2的Vbe = 5.1V - 5.8V = -0.7V，低于-0.6V，Q2導(dǎo)通并飽和。藍(lán)色路徑：Q2導(dǎo)通后，Q1柵極被拉到接近Vin，假設(shè)Q2飽和時(shí)Vce ≈ 0.2V，柵極電壓約為5.6V。若R3 = 4.7kΩ，電流約為5.6V / 4.7kΩ ≈ 1.19mA。

此時(shí)，Q1的Vgs ≈ 0V，P溝道MOSFET關(guān)閉，Vout斷開(kāi)，保護(hù)負(fù)載。

對(duì)于非5V系統(tǒng)（如12V），可以通過(guò)更換穩(wěn)壓二極管、調(diào)整電阻和確保Q1和Q2支持更高電壓和電流的方式可適應(yīng)不同電壓需求，為電子設(shè)計(jì)提供靈活保護(hù)。