過壓保護、防反接、緩啟動電源保護電路的原理

過壓保護、防反接、緩啟動電源保護電路原理說明：

1、過壓保護

正常輸入無過壓：穩(wěn)壓二極管D3截止，使得VCC_BAT通過R4/R6到達Q2PNP管的基極，而Q2的射極也是VCC_BAT，因此Q2的Vbe=0,Q2截止。

因此Q1PMOS的柵極通過R7/R8接地，源極為VCC_BAT，故Q1的Vgs<0，Q1導(dǎo)通，VCC_BAT與VCC_24V導(dǎo)通，正常輸出24V電壓給后級電路。

過壓情況>26V一般會到28-30V，穩(wěn)壓管D3反向擊穿，將Q2PNP管的柵極電位鉗制在其穩(wěn)壓值28V而Q2PNP的射極電壓接的是過壓的VCC，

因此Q2PNP的Vbe<-0.7，PNP導(dǎo)通，之后過壓的VCC通過導(dǎo)通的Q2和R7到Q2PMOS的柵極，由于管壓降很小，可以近似認為Q2PMOS的Vgs=0，PMOS關(guān)斷，無輸出電壓到后級電路，實現(xiàn)過壓關(guān)斷保護。

問題：關(guān)斷時間有延遲。主要原因是PNP導(dǎo)通后集電極處電位需要快速升高到電源電壓才能使得PMOS關(guān)斷，而由于電容C4的存在，電位上升速度受限，τ = Rg * C。

可能的改進方案：外加一個控制電路來直接控制PMOS的柵極G，直接掛在穩(wěn)壓管1腳處就可以了。

2、防反接/欠壓保護

當沒有電源輸入/電源輸入小于Q3NMOS的Vgs閾值電壓、電源反接的時候NMOS關(guān)斷地網(wǎng)絡(luò)斷開，無輸出到后級回路實現(xiàn)保護；

正常輸入狀態(tài)可以通過D4穩(wěn)壓管將Vgs 鉗位到 10V，保證Q2NMOS開通，地網(wǎng)絡(luò)接通正常輸出。

3、緩啟動

C4作用：

一階段：接通瞬間 Q2PNP導(dǎo)通，Q1PMOS的柵極通過Q2和R7迅速到達VCC_BAT，使得Q1的PMOS的Cgs充電完畢之前達到Vgs = 0；

二階段：此時由于VCC_BAT通過R4和R6到達PNP基極，讓PNP關(guān)斷，同時電容C4兩端電壓不可突變，故VCC_BAT通過R4/R6/R8回路給電容C4充電，期間電容等效為一個阻值不斷增大的內(nèi)阻，

此電阻與R8串聯(lián)分壓，此電阻上的分壓不斷增加，因此PMOS管的柵級電位因此分壓逐漸降低直到Vgs < Vgs閾值，PMOS開啟，從而實現(xiàn)緩啟動。

各電源輸入端口/各級電源拓撲的瞬態(tài)保護

一般使用保險絲+TVS瞬態(tài)二極管吸收電壓過沖以及瞬時大電流保護

各個電源端口可以加一個肖特基二極管防止電流/電壓倒灌。