欠壓保護和失壓保護的區別

欠壓保護（Under-voltage Protection）和失壓保護（Voltage Loss Protection）是電力系統中兩個不同的概念，它們的主要區別如下：

1. 定義：欠壓保護指的是在電力系統中，當電壓下降到低于設定的合理工作范圍時，保護設備將觸發并采取相應的措施，以避免設備受損或故障。失壓保護是指在電力系統中，當電源的電壓嚴重下降或完全消失時，保護設備將隔離或切斷電源，以保護設備和系統的安全運行。

2. 觸發條件：欠壓保護通常在電壓下降到預設的閾值以下時觸發，這個閾值是根據設備和系統的工作要求和標準來確定。而失壓保護則在電源電壓下降到一定程度或完全消失時觸發。

3. 目的：欠壓保護的主要目的是保護設備免受電壓過低造成的損害，以確保設備的正常運行。失壓保護的主要目的是保護設備免受電源電壓喪失導致的異常工作或系統崩潰。

4. 反應措施：欠壓保護觸發后，可以采取一系列措施，如警告設備操作員、發送警報通知、自動切換備用電源等，以保護設備和系統的安全運行。失壓保護觸發后，其最常見的反應措施是切斷電源，以避免設備繼續運行或受到更大的損害。

綜上所述，欠壓保護和失壓保護在電力系統中具有不同的含義和應用。欠壓保護旨在保護設備免受電壓下降造成的損害，而失壓保護旨在保護設備免受電源電壓喪失所導致的異常工作或系統崩潰。它們在觸發條件、目的和反應措施等方面存在差異。欠壓保護電路設計作用

欠壓保護是指用電器在輸入電壓達不到工作電壓時，會切斷輸入電壓，有效保護用電器不因低電壓而反復起動導致損壞。當輸入電壓正常后，用電器自動恢復正常工作。

由于短路故障等原因，線路電壓會在短時間內出現大幅度降低甚至消失的現象。它會給線路和電器設備帶來損傷。例如：使電動機疲倒、堵轉，從而產生數倍于額定電流的過電流，燒壞電動機；當電壓恢復時，大量電動機的自起動又會使電動機的電壓大幅度下降，造成危害。

引起電動機疲倒的電壓稱為臨界電壓 。當線路電壓降低到臨界電壓時，保護電器的動作，稱為欠電壓保護，其任務主要是防止設備因過載而燒毀。當本路電壓 低于臨界電壓保護電器才動作的稱為失壓保護，其主要任務是防止電動機自起動。

欠壓保護是什么原因

欠壓保護是一種保護措施，用于防止電力系統中的電壓下降到不合理或危險的水平。以下是一些可能導致欠壓情況的常見原因：

過載或短路：當電力系統中的負載過大或發生短路故障時，電流會增加，導致電壓降低。這可能是由于電力設備的故障、電纜或繼電器的過載、電流過載等原因引起的。

電網故障：當電網發生事故或故障時，如發電機故障、變壓器故障、輸電線路故障等，會導致電壓下降。這可能是由于電力網絡供應中斷、電力傳輸系統故障、電力設備損壞等引起的。

長距離輸電損耗：在長距離輸電中，電力在輸電線路上會發生一定的電阻損耗，導致電壓下降。尤其是在負載遠離電源的情況下，電壓下降會更加明顯。

電力系統調整和切換：在電力系統調整、切換或轉移負載至備用電源時，可能會導致瞬時電壓下降。這是因為在切換過程中，供電源的穩定性可能會受到影響。

高頻設備干擾：一些高頻設備，如變頻器、電弧爐、工業電爐等，可能會引入電力系統中的高頻噪聲，導致電壓下降。

欠壓保護的目的是通過監測電壓水平并在下降到一定閾值時觸發保護裝置，采取相應的措施來保護設備并確保電力系統的正常運行。預防這些欠壓情況并采取相應的保護措施，可以降低設備故障、電網崩潰以及其他不良后果的風險。

欠壓保護電路設計分析

下列是原理圖，標注有寬電壓輸入經過電容共模電感，TVS管。這是常見的輸入電源處理，當然也會有防反接保護，D9的作用是保證MOS管GS電壓不會太高，一般最高25伏左右，臨界導通電壓4伏，也就是說9.1V肯定處于飽和導通狀態。

一、當電壓由零伏上升時到達12V左右，Q2導通，D9導通導致Q5導通電源打開了，當電壓一直上升，Q2和D9狀態不變，然而當D6隨著電壓上升，導通電流達到Q4飽和電流，Q5的導通偏置電壓拉低，MOS管關閉。電源沒有輸出。

二、當電壓又恢復到12V到60伏。Q2正常導通，Q4截止。MOS正常導通。當然要注意R17，R18電阻的功率。行為輸入電壓升高他的功率也會增加。

在保護電壓的臨界點附近，會出現保護和正常工作的反復振蕩。

比如保護電壓是12V，當電壓上升到12V時，保護電路開啟輸出，這里由于負載的增加，12V電壓稍有一點電壓的跌落，可能就幾十mV的跌落，保護電路又關閉輸出。

從而在臨界點附近就出現了關閉/開啟的快速振蕩，可能造成設備的損壞。

為了解決這個問題，我們需要設計一個具有遲滯效應的保護電路。

可以用遲滯比較器來實現，遲滯比較器可以通過比較器的輸出正反饋實現，比如比較器的比較基準電壓是2.5V，滯回范圍是0.5V。

則當輸入電壓從0V上升到2.5V時，比較器輸出低，比較基準電平下降為2.25V。

此時，輸入電壓稍有跌落，只要不低于2.25V，就不會再輸出高．

當輸入電壓從高電平下降到2.5V，比較器輸出高，比較基準電平上升為2.75V．

此時，輸入電壓稍有上升，只要不高于2.75V，就不會再輸出低．

根據上面的分析，利用遲滯比較器設計以下的欠壓保護電路：

D1是2.5V穩壓二極管，可以用高精度的TL431替換．

U1A是運放LM339，輸出高時為開漏，所以輸出通過R4上拉至電源，

R3是正反饋電阻，用于實現遲滯效果．

可調電阻R8用來調節保護電壓，如果12V的保護電壓，可以將可調電阻的比例設置為20%左右．

Q1的用來做開關控制用的PNP三極管，如果負載電流大，可以用PMOS替換．

如果我們把可調電阻的比例設到20%，比較基準電壓為2.5/20%=12.5V

根據電壓疊加原理，當比較器輸出低時，2.5V穩壓值在同相端的分壓為，2.47V．

對應電源電壓為2.47/20%=12.35V．

當比較器輸出高時，電源電壓為12V，同相端的電壓大概為2.585V．

對應電源電壓為12.9V．

也就是當電源電壓從0Ｖ上升，到12.9V以上時，Q1導通，電源打開，負載開始工作．當電源電壓從12.9V以上，下降到12.35V以下時，Q1截止，電源關閉，負載結束工作．

所以該電路的滯回范圍為12.9-12.35=0.55V．

編輯：黃飛