保护电路设计：输入防护引导

输入保护电路的主要作用是在输入端产生瞬间的高压、大电流的时候，对电路进行保护，主要使用一些限压和限流的元件，如熔丝管、熔断电阻器、热敏电阻和压敏电阻等。各种元件构成的输入保护电路的基本形式如图3-16所示。

图3-16　输入保护电路

图中，FU为熔丝管（保险管）熔丝管是用铅锡合金或铅锑合金材料制成的，具有熔点低、电阻率高及熔断速度快的特点正常情况下熔丝管在输入端起到连接电路的作用，一旦电路发生过载或短路故障，通过熔丝管的电流超过熔断电流，熔丝管迅速发热，并因温度瞬间上升而熔断，继而将输入电路切断从而起到输入过流保护作用。(www.xing528.com)

RF为熔断电阻器（保险电阻）。它兼有电阻器和熔断器的双重功能，在正常工作时相当于一个小电阻，当电路发生故障导致电流增大并超过其熔断电流时就迅速熔断。熔断电阻器是在电阻膜上涂有熔断材料制成的，多为一次性产品，相比普通熔断器而言，它主要的优点是熔断时不会产生火花，适用于对产品安全性要求较高的场合。

RT为负温度系数的热敏电阻（NTC）。NTC的特点是在工作温度范围内电阻值随温度的升高而降低，当温度大幅度升高时，其电阻值可降低3～5个数量级。NTC由锰、钴、镍的氧化物烧成半导体陶瓷制成，当电流流过NTC时，由于其本身存在的电阻而产生热量，NTC温度上升，阻值下降。在电路中，NTC充当软启动元件，由于电路刚开始接通时，NTC的阻值较大，因此输入端电流被限制在一定范围内，随着电流流过NTC，温度上升，NTC阻值迅速下降，输入端电流上升，恢复到正常工作的水平，NTC的发热与散热达到某一平衡状态，温度保持不变，阻值就保持不变，电流维持不变；若因某种原因造成输入电流大幅波动，则NTC阻值相应变化，抑制输入端电流的变化。在整流滤波电路中，由于大容量电解电容的存在，在接通电源的瞬间，充电电流很大，对整流桥电路产生很大的浪涌电流，NTC可以有效地抑制浪涌电流，保护整流二极管。

RV是压敏电阻。上述三种元件使用时串联在输入端，对输入电流进行控制，保护电路免受大电流的冲击，压敏电阻则是并联在输入端，其作用是对输入端的瞬间高压进行限制，吸收高压尖峰产生的能量，避免电路受高压击穿压敏电阻是以氧化锌或碳化硅为主要材料制成的金属氧化物半导体陶瓷元件，其电阻值随端电压而变化在额定工作电压范围内其阻值很大，并联在输入端相当于开路，对输入端没有影响，当输入端受到某种瞬间的高压脉冲干扰时（如雷击等），压敏电阻的阻值可在几纳秒至几十纳秒内变小流过压敏电阻的电流瞬间增大，而端电压被钳位在其标称电压上从而对其后的电路起到保护作用，压敏电阻可以构成过电压保护电路防雷击保护电路消除火花电路和浪涌电压吸收回路。

相比而言，熔断器、熔断电阻器、热敏电阻和压敏电阻这类元件的价格比常规的阻容元件要高，从节约成本的角度考虑，在要求不高的场合下有时使用一个简单的小电阻取代熔断器熔断电阻器和负温度系数的热敏电阻也能对输入电流起到一定的限制作用，用一个小电容也可以代替压敏电阻对输入电压的波动起到一定的缓冲作用。