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基于PMOS的过压保护(OVP)电路仿真

2022-07-17 18:16:00 【嵌入式创客工坊】

电路来源于工科男孙老师，B站视频链接：点击跳转

本次利用protues对其进行仿真验证，下图是电路模型

1.正常电压输入5V

电路输入5V时，电路正常导通，输入电压等于输出电压。此时输入电压小于稳压管稳压值，稳压二极管未工作在稳压状态。PNP三极管的BE间压差为0，不满足导通电压，因此此时三极管是关断的，所以PMOS的G极被R3下拉电阻下拉，此刻PMOS导通，因为Vgs<Vgs(th)。这里需要注意的是，正常工作时的Vgs应该等于输入电压，因此对于PMOS的选型需要注意其参数Vgs(th)，保证在正常工作时能完全导通。

2.输入过压12V

电路输入12V时，电路被切断。（不知道为啥后面还有0.95V输出，是不是仿真软件有问题？）此时稳压二极管正常稳压，三极管电压Veb=输入--稳压值。只要Vbe大于导通电压，三极管就会导通，输入12V时，Veb=12--6.2=5.8V，显示是满足导通条件的，因此三极管导通此时电阻R3充当上拉电阻，将PMOS上拉到输入电压，导致Vgs=0，PMOS不导通，实现电路切断。

对电路总体分析，其实过压关断的电压值和稳压二极管的稳压值有关，其过压关断值=稳压值+三极管导通电压。三极管导通电压基本就是0.6到0.7V，所以对于过压保护电路设计，就是主要改变稳压管的稳压值去实现。对于R1、R2的取值也要注意，在稳压管稳压时，即电路过压时，应该保证通过稳压二极管的电流>1mA，因为稳压管正常稳压时电流不能过小。

下图是BZX84C系列稳管的稳压曲线图，在小电流时呈现线性稳压的趋势。