保護電路，如反極性保護、短路保護和過/欠壓保護，用于保護任何電子設備或電路免受任何突然發生的錯誤。通常保險絲或MCB用于過壓保護，在此電路中，我們將構建一個不使用保險絲的過壓保護電路。

過壓保護是一種電源功能，每當輸入電壓超過預設值時，它就會切斷電源。為了防止高壓浪涌，我們始終使用過壓保護或撬棍保護電路。撬棍保護電路是一種過壓保護，最常用于電子電路。

有許多不同的方法可以保護您的電路免受過壓的影響。最簡單的方法是在輸入電源側連接保險絲。但問題是它是一次性保護，因為當電壓超過預設值時，保險絲內的電線會燒毀并斷開電路。然后，您必須用新的保險絲更換損壞的保險絲才能再次進行連接。

在本電路中，齊納二極管和雙極晶體管用于自動過壓保護。可以通過兩種方法完成，

1.齊納穩壓器電路：該方法通過提供調節電壓來調節輸入電壓并保護電路免受過電壓的影響，但是當電壓超過安全限值時，它不會斷開輸出部分。我們將始終收到小于或等于齊納二極管額定值的輸出電壓。

2. 使用齊納二極管的過壓保護電路：在過壓保護的第二種方法中，每當輸入電壓超過預設電平時，就會斷開輸出部分或負載與電路的連接。

齊納穩壓器電路

齊納穩壓器可保護電路免受過壓影響，并調節輸入電源電壓。齊納穩壓器過壓保護電路圖如下：

電路的預設電壓值是臨界值，超過該臨界值時電源斷開或不允許任何高于該值的電壓。這里的預設電壓值是齊納器的額定值。例如，我們使用5.1V齊納二極管，則輸出電壓不會超過5.1v。

當輸出電壓增加時，基極-發射極電壓降低，由于這種晶體管Q1的傳導較少。由于Q1導通較少，因此會降低輸出電壓，從而保持輸出電壓恒定。

輸出電壓定義為：

VO = VZ - VBE

哪里

VO是輸出電壓

VZ是齊納擊穿電壓

VBE是基極-發射極電壓

采用齊納二極管的過壓保護電路

下面使用齊納二極管和PNP晶體管構建了過壓保護電路圖。當電壓超過預設電平時，該電路斷開輸出。預設值是連接到電路的齊納二極管的額定值。您甚至可以根據合適的電壓值更換齊納二極管。該電路的缺點是您可能找不到齊納二極管的確切值，因此請選擇額定值最接近預設值的二極管。

所需材料

FMMT718 PNP 晶體管 – 2 個

齊納二極管 5.1V （1N4740A） – 1 個

電阻器（1k、2.2k 和 6.8k）– 1 個（每個）

面包板

連接線

過壓保護電路圖

過壓保護電路的工作原理

當電壓低于預設電平時，Q2的基極很高，并且由于它是PNP晶體管，因此關閉。而且，當Q2處于關斷狀態時，Q1的基極端子將處于低電平，并允許電流流過它。

現在，當電壓超過預設值時，齊納二極管開始導通，將Q2的基極接地并打開Q2。當Q2打開時，Q1的基端子變為高電平，Q1打開，這意味著Q1的行為類似于開路開關。因此，Q1不允許電流流過它并保護負載免受超過電壓的影響。

現在我們還需要考慮晶體管兩端的壓降，對于電路的適當精度，它應該很低。因此，我們使用了FMMT718 PNP晶體管，其VCE飽和值非常低，因此晶體管之間的壓降很低。