短路保護(hù)的概念

短路保護(hù)是在電路發(fā)生故障，比如不經(jīng)過負(fù)載，導(dǎo)線的電阻幾乎可以忽略不計(jì)，因此瞬間產(chǎn)生的極大的電流提供切斷電源，防止設(shè)備損壞和造成事故。

直流電源輸出短路保護(hù)電路案例

上電時(shí)：C2兩端電壓不能突變，Q2基極電壓由VCC開始下降，下降到Q2可以導(dǎo)通（BE結(jié)壓降取0.7V），這個(gè)時(shí)間大概是0.12mS。但是同時(shí)Q1也在起到阻止Q2導(dǎo)通的作用，Q1導(dǎo)通的時(shí)間大概是：5.87mS也就是說Q2在5.87mS后才會(huì)導(dǎo)通，但是同時(shí)C3在阻止Q3的導(dǎo)通，阻止時(shí)間是0.17mS。Q1的作用是延時(shí)，使得上電時(shí)保護(hù)電路不動(dòng)作。這里的保護(hù)電路就是Q2和Q3組成的電路。就是讓Q2處于截止?fàn)顟B(tài)，這樣就可以正常輸出電壓了。Q1的延時(shí)，就是拖住Q2的導(dǎo)通時(shí)間，讓Q3先導(dǎo)通。C1決定保護(hù)電路通電時(shí)保護(hù)電路的靈敏度,C1容量不能太大,Q1同樣是為了保護(hù)電路的可靠性穩(wěn)定性而設(shè)計(jì)的,Q1、R1、R2、C1、D1主要是在電源突變時(shí)起了很大的作用。Q3在上電0.17mS后導(dǎo)通，負(fù)載得電，Q極電壓達(dá)到13.3左右，迫使Q2截至，由此可見Q1可以去掉。

短路時(shí)：Q極被拉低，Q2導(dǎo)通，形成自鎖，迫使Q3截止，Q3截至后面負(fù)載沒有電壓，這時(shí)有沒有負(fù)載已經(jīng)沒有關(guān)系了，所以即使拿掉負(fù)載也不會(huì)有輸出。要想拿掉負(fù)載后恢復(fù)輸出，可以在Q3得CE結(jié)上接一個(gè)電阻，取1K左右。

Q2和Q3的電路變換一下就容易看懂了。就是經(jīng)典的晶體三極管鎖存器。如下圖。

另外附上一些類似的直流電源輸出短路保護(hù)電路圖

短路保護(hù)、過載保護(hù)、零壓保護(hù)的區(qū)別

每個(gè)電氣設(shè)備都有它的額定功率，當(dāng)超過額定功率是就叫做過載，對這種狀態(tài)的保護(hù)就叫做過載保護(hù)。對于防止電氣設(shè)備內(nèi)部發(fā)生短路的保護(hù)就叫做短路保護(hù)。零壓保護(hù)又叫失壓保護(hù)，當(dāng)停電發(fā)生時(shí)具有上述功能的電路會(huì)自動(dòng)跳閘，在下次送電時(shí)用電設(shè)備不會(huì)自行起動(dòng)。這種功能目的在于防止停電時(shí)操作人員忘記切斷電源，在下次來電時(shí)用電設(shè)備自行起動(dòng)造成意外事故。一般的接觸器控制電路具有此功能。  

1、短路保護(hù) 電氣控制線路中的電器或配線絕緣遭到損壞、負(fù)載短路、接線錯(cuò)誤時(shí)，都將產(chǎn)生短路故障。短路時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)故障電流是額定電流的十幾至幾十倍。電氣設(shè)備或配電線路因短路電流產(chǎn)生的強(qiáng)大電動(dòng)力可能損壞、產(chǎn)生電弧，甚至引起火災(zāi)。  短路保護(hù)要求在短路故障產(chǎn)生后的極短時(shí)間內(nèi)切斷電源，常用方法是在線路中串接熔斷器或低壓斷路器。低壓斷路器動(dòng)作電流整定為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的1.2倍。 

 2、過電流保護(hù)  過電流是指電動(dòng)機(jī)或電器元件超過其額定電流的運(yùn)行狀態(tài)，過電流一般比短路電流小，在6倍額定電流以內(nèi)。電氣線路中發(fā)生過電流的可能性大于短路，特別是在電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)和頻繁正反轉(zhuǎn)時(shí)。在過電流情況下，若能在達(dá)到最大允許溫升之前電流值恢復(fù)正常，電器元件仍能正常工作，但是過電流造成的沖擊電流會(huì)損壞電動(dòng)機(jī)，所產(chǎn)生的瞬時(shí)電磁大轉(zhuǎn)矩會(huì)損壞機(jī)械傳動(dòng)部件，因此要及時(shí)切斷電源。  過電流保護(hù)常用過電流繼電器實(shí)現(xiàn)。將過電流繼電器線圈串接在被保護(hù)線路中，當(dāng)電流達(dá)到其整定值，過電流繼電器動(dòng)作，其常閉觸頭串接在接觸器線圈所在的支路中，使接觸器線圈斷電，再通過主電路中接觸器的主觸頭斷開，使電動(dòng)機(jī)電源及時(shí)切斷。 

 3、過載保護(hù)  過載是指電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流超過其額定電流但小于1.5倍額定電流的運(yùn)行狀態(tài)，此運(yùn)行狀態(tài)在過電流運(yùn)行狀態(tài)范圍內(nèi)。若電動(dòng)機(jī)長期過載運(yùn)行，其繞組溫升將超過允許值而絕緣老化或損壞。過載保護(hù)要求不受電動(dòng)機(jī)短時(shí)過載沖擊電流或短路電流的影響而瞬時(shí)動(dòng)作，通常采用熱繼電器作過載保護(hù)元件。當(dāng)6倍以上額定電流通過熱繼電器時(shí)，需經(jīng)5s后才動(dòng)作，可能在熱繼電器動(dòng)作前，熱繼電器的加熱元件已燒壞，所以在使用熱繼電器作過載保護(hù)時(shí)，必須同時(shí)裝有熔斷器或低壓斷路器等短路保護(hù)裝置。 

 4、失壓保護(hù)  電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)如因?yàn)殡娫措妷和蝗幌?，電?dòng)機(jī)將停轉(zhuǎn)。一旦電源電壓恢復(fù)正常，有可能自行起動(dòng)，從而造成機(jī)械設(shè)備損壞，甚至造成人身事故。失壓保護(hù)是為防止電壓恢復(fù)時(shí)電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)或電器元件自行投入工作而設(shè)置的保護(hù)環(huán)節(jié)。  采用接觸器和按鈕控制的起動(dòng)、停止控制線路就具有失壓保護(hù)作用。因?yàn)楫?dāng)電源電壓突然消失時(shí)，接觸器線圈就會(huì)斷電而自動(dòng)釋放，從而切斷電動(dòng)機(jī)電源。當(dāng)電源電壓恢復(fù)時(shí)，由于接觸器自鎖觸頭已斷開，所以不會(huì)自行起動(dòng)。  但在采用不能自動(dòng)復(fù)位的手動(dòng)開關(guān)、行程開關(guān)控制接觸器的線路中，就需采用專門的零電壓繼電器，一旦斷電，零電壓繼電器釋放，其自鎖電路斷開，電源恢復(fù)時(shí)，就不會(huì)自行起動(dòng)。  

5、欠電壓保護(hù)  當(dāng)電源電壓降至60%~80%額定電壓時(shí)，將電動(dòng)機(jī)電源切斷而停止工作的環(huán)節(jié)稱為欠電壓保護(hù)環(huán)節(jié)。除了采用接觸器有按鈕控制方式本身的欠電壓保護(hù)作用外，還可采用欠電壓繼電器進(jìn)行欠電壓保護(hù)。將欠電壓繼電器的吸合電壓整定為0.8~0.85UN、釋放電壓整定為0.5~0.7UN。欠電壓繼電器跨接在電源上，其常開觸頭串接在接觸器線圈電路中，當(dāng)電源電壓低于釋放值時(shí)，欠電壓繼電器動(dòng)作使接觸器釋放，接觸器主觸頭斷開電動(dòng)機(jī)電源實(shí)現(xiàn)欠電壓保護(hù)。  

6、過電壓保護(hù)  電磁鐵、電磁吸盤等大電感負(fù)載及直流電磁機(jī)構(gòu)、直流繼電器等，在通斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生較高感應(yīng)電動(dòng)勢造成電磁線圈擊穿而損壞。過電壓保護(hù)通常是在電磁線圈兩端并聯(lián)一個(gè)電阻、電阻串電容或二極管串電阻，以形成一個(gè)放電回路，實(shí)現(xiàn)過電壓保護(hù)。