过流保护通过在电路中串联快速熔断器实现，适用于晶闸管和GTO，因为它们有较高的浪涌电流承受能力。对于MOSFET、GTR、IGBT，由于它们承受过流能力很低，因而必须有专门的过流保护电路，并要求过流保护电路在瞬间完成过流检测、信号传送，保护动作，在微秒级时间内将电流限定在过载能力以内。目前常用的方法有：监控法，霍耳电流传感器保护法。本文介绍了过流保护电路、过流保护电路原理。

一、过流保护是什么意思?

过电流保护（Over Current Protection）是电流超过预定最大值时的电流保护装置动作。当流过被保护原件的电流超过预设值时，保护装置动作，并利用定时来保证动作的选择性，使断路器跳闸或发出报警信号。

许多电子设备都有额定电流。一旦设备超过额定电流，就会烧坏设备。因此，这些设备都做了一个电流保护模块，当电流超过设定电流时，设备自动断电保护设备，这就是过流保护。比如电脑主板上的USB接口，USB过流保护一般都要保护主板不被烧毁。

一种具有过流保护功能的电源电路

过流保护包括短路保护和过载保护。

短路保护的特点是整定电流较大，瞬时动作。电磁式电流脱扣器（或继电器）、熔断器常用作短路保护元件。

过载保护的特点是整定电流较小，反时限动作。热继电器、延时型电磁电流继电器常用作过载保护元件。熔断器也常用作过载保护元件，冲击电流不大。

在TN系统中，当使用熔断器进行短路保护时，熔体额定电流应小于1/4相短路电流。带断路器保护的断路器瞬时动作或短延时动作过电流脱扣器的整定电流应小于单相短路电流的2/3。

二、过流保护电路原理

过电流保护装置通过在电流达到会导致导体温度过度升高或危险升高的值时断开装置来保护电路。大多数过流保护装置对短路或接地故障电流值以及过载情况都有响应。

在电网发生相间短路故障或负载异常增加，或绝缘水平下降的情况下，电流会突然增大，电压会突然下降。过流保护是根据线路选择性的要求来设定电流继电器的动作电流。

当线路中的故障电流达到电流继电器的动作值时，电流继电器根据保护装置的选择性要求动作，选择性地切断故障线路，并通过其触点启动时间继电器。

经过预定延时后，时间继电器触点闭合，断路器脱扣线圈接通，断路器脱扣，故障线路切断，同时信号继电器动作，信号板落下，灯光或声音信号开启。

当出现负载短路、过载或控制电路故障等意外情况时，会导致稳压管中的开关晶体管有过大的电流流过，从而增加管子的功耗并发热。如果没有过流保护装置，一个大功率的开关晶体管可能会损坏。

因此，过流保护常用于开关稳压器。最经济方便的方法是使用保险丝。由于晶体管的热容量小，普通保险丝一般不能提供保护。通常使用快速熔断器。这种方法的优点是保护容易，但需要根据具体开关晶体管的安全工作区域的要求来选择熔断器规格。这种过流保护措施的缺点是频繁更换保险丝的不便。

一种逆变器过流保护电路

线性稳压器中常用的限流保护和电流切断保护可应用于开关稳压器。但是根据开关稳压器的特性，这种保护电路的输出不能直接控制开关晶体管，而必须将过流保护的输出转换成脉冲指令来控制调制器来保护开关晶体管。

为了实现过流保护，一般需要在电路中串联一个采样电阻，会影响电源的效率，所以多用于小功率开关稳压器。在大功率开关稳压电源中，考虑到功耗，应尽量避免使用采样电阻。因此，过流保护通常转换为过压和欠压保护。

相关电路的原点设有保护装置，如下图所示：

过流保护电路

过流保护电路

在比电路布线的 I2t 特性给出的时间更短的时间内切断电流，但允许最大负载电流 IB 无限期地流动。

绝缘导体在承载短路电流时的特性，在短路开始后长达 5 秒的时间段内，可大致由以下公式确定：

I2t = k2 S2

这表明产生的允许热量与导体的平方横截面积成正比。

这里：

•t = 短路电流持续时间（秒）

•S = 绝缘导体的横截面积 (mm2)

•I = 短路电流 (A rms)

•k = 绝缘导体常数（k 值在下图中给出）

对于给定的绝缘导体，最大允许电流因环境而异。例如，对于高环境温度（θa1 > θa2），Iz1 小于 Iz2（见下图）。θ 表示“温度”。

过流保护电路

•ISC = 三相短路电流

•ISCB = 额定 3 相，断路器的短路开断电流。

•Ir（或 Irth）[1] = 调节的“标称”电流水平；例如，50 A 标称断路器可以调节为具有保护范围，即类似于 30 A 断路器的常规过电流脱扣水平。

壹芯微科技专注于“二,三极管、MOS(场效应管)、桥堆”研发、生产与销售，20年行业经验，拥有先进全自动化双轨封装生产线、高速检测设备等，研发技术、芯片源自台湾，专业生产流程管理及工程团队，保障所生产每一批物料质量稳定和更长久的使用寿命，实现高度自动化生产，大幅降低人工成本，促进更好的性价比优势！选择壹芯微，还可为客户提供参数选型替代，送样测试，技术支持，售后服务等，如需了解更多详情或最新报价，欢迎咨询官网在线客服！

手机号/微信：13534146615

QQ：2881579535