欠壓保護和失壓保護的區(qū)別

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

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

2. 觸發(fā)條件：欠壓保護通常在電壓下降到預設(shè)的閾值以下時觸發(fā)，這個閾值是根據(jù)設(shè)備和系統(tǒng)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(fā)。

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

4. 反應(yīng)措施：欠壓保護觸發(fā)后，可以采取一系列措施，如警告設(shè)備操作員、發(fā)送警報通知、自動切換備用電源等，以保護設(shè)備和系統(tǒng)的安全運行。失壓保護觸發(fā)后，其最常見的反應(yīng)措施是切斷電源，以避免設(shè)備繼續(xù)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(tǒng)中具有不同的含義和應(yīng)用。欠壓保護旨在保護設(shè)備免受電壓下降造成的損害，而失壓保護旨在保護設(shè)備免受電源電壓喪失所導致的異常工作或系統(tǒng)崩潰。它們在觸發(fā)條件、目的和反應(yīng)措施等方面存在差異。欠壓保護電路設(shè)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?lián)p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(nèi)出現(xiàn)大幅度降低甚至消失的現(xiàn)象。它會給線路和電器設(shè)備帶來損傷。例如：使電動機疲倒、堵轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生數(shù)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(wù)主要是防止設(shè)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(wù)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(tǒng)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(tǒng)中的負載過大或發(fā)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(shè)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(wǎng)故障：當電網(wǎng)發(fā)生事故或故障時，如發(fā)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(wǎng)絡(luò)供應(yīng)中斷、電力傳輸系統(tǒng)故障、電力設(shè)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(fā)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(tǒng)調(diào)整和切換：在電力系統(tǒng)調(diào)整、切換或轉(zhuǎn)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(wěn)定性可能會受到影響。

高頻設(shè)備干擾：一些高頻設(shè)備，如變頻器、電弧爐、工業(yè)電爐等，可能會引入電力系統(tǒng)中的高頻噪聲，導致電壓下降。

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

欠壓保護電路設(shè)計分析

下列是原理圖，標注有寬電壓輸入經(jīng)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(tài)。

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(tài)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(guān)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(xiàn)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(guān)閉輸出。

從而在臨界點附近就出現(xiàn)了關(guān)閉/開啟的快速振蕩，可能造成設(shè)備的損壞。

為了解決這個問題，我們需要設(shè)計一個具有遲滯效應(yīng)的保護電路。

可以用遲滯比較器來實現(xiàn)，遲滯比較器可以通過比較器的輸出正反饋實現(xiàn)，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(jù)上面的分析，利用遲滯比較器設(shè)計以下的欠壓保護電路：

D1是2.5V穩(wěn)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(xiàn)遲滯效果．

可調(diào)電阻R8用來調(diào)節(jié)保護電壓，如果12V的保護電壓，可以將可調(diào)電阻的比例設(shè)置為20%左右．

Q1的用來做開關(guān)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(diào)電阻的比例設(shè)到20%，比較基準電壓為2.5/20%=12.5V

根據(jù)電壓疊加原理，當比較器輸出低時，2.5V穩(wěn)壓值在同相端的分壓為，2.47V．

對應(yīng)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(yīng)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(guān)閉，負載結(jié)束工作．

所以該電路的滯回范圍為12.9-12.35=0.55V．

編輯：黃飛