本篇博文将详细分析一种典型的过压保护电路，探讨其工作原理、元件选择及实际应用，帮助大家深入理解如何保护电子设备。这里将以5V过压保护电路为例，通过稳压二极管、三极管和MOSFET的协同工作，提供了一种简单有效的解决方案。

## 1、Vin < 5.1V

当输入电压低于稳压二极管D1的击穿电压（5.1V）时：

- **稳压二极管D1**：不导通，Q2的基极通过R1被拉到Vin。
- **三极管Q2**：基极和发射极同电位，Vbe = 0V，Q2不导通。
- **MOSFET Q1**：栅极通过R3拉到地，Vgs = 0V - Vin = -Vin（负值），P沟道MOSFET导通。
- **输出**：Vout = Vin，正常向负载供电。

![原文图示 1](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-8201782/fd3efab77850a9e006a527220e127d77.png)

## 2、5.1V ≤ Vin < 5.7V

以Vin = 5.4V为例：

- **D1**：导通，将Q2基极电压钳位在5.1V。
- **Q2**：Vbe = 5.1V - 5.4V = -0.3V，PNP三极管需Vbe < -0.6V才导通，因此Q2仍不导通。
- **Q1**：栅极仍通过R3拉到地，Vgs = 0V - 5.4V = -5.4V，Q1导通。
- **输出**：Vout = 5.4V，正常供电。

![原文图示 2](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-8201782/b0aba60f37216a1cfd8c95c594643ff0.png)

## 3、Vin ≥ 5.7V

以Vin = 5.8V为例，存在以下电流路径：

- **红色路径**：通过R1和D1。R1两端电压为5.8V - 5.1V = 0.7V，若R1 = 1kΩ，电流约为0.7mA。
- **粉色路径**：Q2的Vbe = 5.1V - 5.8V = -0.7V，低于-0.6V，Q2导通并饱和。
- **蓝色路径**：Q2导通后，Q1栅极被拉到接近Vin，假设Q2饱和时Vce ≈ 0.2V，栅极电压约为5.6V。若R3 = 4.7kΩ，电流约为5.6V / 4.7kΩ ≈ 1.19mA。

此时，Q1的Vgs ≈ 0V，P沟道MOSFET关闭，Vout断开，保护负载。

![原文图示 3](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-8201782/7e6272b197cf4d1af358212853870e31.png)

对于非5V系统（如12V），可以通过**更换稳压二极管、调整电阻和确保Q1和Q2支持更高电压和电流**的方式可适应不同电压需求，为电子设计提供灵活保护。

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作者：不脱发的程序猿。原文发布于 2025-06-10。来源：[CSDN 原文](https://handsome-man.blog.csdn.net/article/details/148568221)（CC BY-SA 4.0）。

本篇博文将详细分析一种典型的过压保护电路，探讨其工作原理、元件选择及实际应用，帮助大家深入理解如何保护电子设备。这里将以5V过压保护电路为例，通过稳压二极管、三极管和MOSFET的协同工作，提供了一种简单有效的解决方案。

介绍一种直流过压保护电路

本篇分析一种典型的5V直流过压保护电路，说明稳压二极管、三极管与P沟道MOSFET在不同输入电压下的工作状态，并介绍适配其他电压系统的元件调整方法。

嵌入式工程师

物联网

5V过压保护电路设计解析，基于稳压二极管、PNP三极管与P-MOSFET协同工作，实现输入超5.7V自动断电，保护后级负载。原理清晰，适用12V等系统可通过元件替换扩展，兼顾灵活性与成本效益，适合硬件工程师参考。

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