过流保护和过负荷保护的区别 一种逆变器过流保护电路原理

过流保护和过负荷保护的区别

过流保护和过负荷保护是电器或电气设备中常见的安全保护机制，它们的作用和触发条件有所不同。

过流保护是一种针对电路中电流异常增加的保护机制。当电路中的电流超过了额定值或设计范围时，过流保护会启动，并采取相应措施以防止电路损坏、故障或火灾等风险。这种保护机制通常通过使用熔断器、保险丝、电子断路器和继电器等装置来实现。过流保护可以有效地阻止电流过高造成的危险情况。

过负荷保护则是针对电气设备在长时间工作或短时间内超负荷运行的情况进行保护。它主要监测设备的运行状态，判断设备是否处于过负荷状态，并在达到一定标准时触发保护动作。过负荷保护可以防止设备因连续工作时间过长、受损或其他原因导致的过度热量积累，从而避免设备损坏、性能下降或火灾等危险。

过流保护主要关注电路中的电流异常，而过负荷保护主要关注设备在运行过程中的负荷情况。它们都是为了确保电器和电气设备的安全运行而设计的不可或缺的保护机制。

过流保护电路原理

过电流保护装置通过在电流达到会导致导体温度过度升高或危险升高的值时断开装置来保护电路。大多数过流保护装置对短路或接地故障电流值以及过载情况都有响应。

在电网发生相间短路故障或负载异常增加，或绝缘水平下降的情况下，电流会突然增大，电压会突然下降。过流保护是根据线路选择性的要求来设定电流继电器的动作电流。

当线路中的故障电流达到电流继电器的动作值时，电流继电器根据保护装置的选择性要求动作，选择性地切断故障线路，并通过其触点启动时间继电器。

经过预定延时后，时间继电器触点闭合，断路器脱扣线圈接通，断路器脱扣，故障线路切断，同时信号继电器动作，信号板落下，灯光或声音信号开启。

当出现负载短路、过载或控制电路故障等意外情况时，会导致稳压管中的开关晶体管有过大的电流流过，从而增加管子的功耗并发热。如果没有过流保护装置，一个大功率的开关晶体管可能会损坏。

因此，过流保护常用于开关稳压器。最经济方便的方法是使用保险丝。由于晶体管的热容量小，普通保险丝一般不能提供保护。通常使用快速熔断器。这种方法的优点是保护容易，但需要根据具体开关晶体管的安全工作区域的要求来选择熔断器规格。这种过流保护措施的缺点是频繁更换保险丝的不便。

一种逆变器过流保护电路

线性稳压器中常用的限流保护和电流切断保护可应用于开关稳压器。但是根据开关稳压器的特性，这种保护电路的输出不能直接控制开关晶体管，而必须将过流保护的输出转换成脉冲指令来控制调制器来保护开关晶体管。

为了实现过流保护，一般需要在电路中串联一个采样电阻，会影响电源的效率，所以多用于小功率开关稳压器。在大功率开关稳压电源中，考虑到功耗，应尽量避免使用采样电阻。因此，过流保护通常转换为过压和欠压保护。

相关电路的原点设有保护装置，如下图所示：

过流保护电路

过流保护电路

在比电路布线的 I2t 特性给出的时间更短的时间内切断电流，但允许最大负载电流 IB 无限期地流动。

绝缘导体在承载短路电流时的特性，在短路开始后长达 5 秒的时间段内，可大致由以下公式确定：

I2t = k2 S2

这表明产生的允许热量与导体的平方横截面积成正比。

这里：

t = 短路电流持续时间（秒）

S = 绝缘导体的横截面积 （mm2）

I = 短路电流 （A rms）

k = 绝缘导体常数（k 值在下图中给出）

对于给定的绝缘导体，最大允许电流因环境而异。例如，对于高环境温度（θa1 》 θa2），Iz1 小于 Iz2（见下图）。θ 表示“温度”。

过流保护电路

ISC = 三相短路电流

ISCB = 额定 3 相，断路器的短路开断电流。

Ir（或 Irth）［1］ = 调节的“标称”电流水平；例如，50 A 标称断路器可以调节为具有保护范围，即类似于 30 A 断路器的常规过电流脱扣水平。

编辑：黄飞