延时自恢复型过流保护电路

3AG1

lrj0759  要做一个电机过流保护电路，防止电机负荷增大后，电源保护电路启动造成电机停机：

https://www.yleee.com.cn/thread-92627-1-1.html


电路要求如下：

用895电机自制的台式切割机一个，电机工作电流 7-12A，使用 24V 400W 的开关电源进行供电，现在由于电源带有自保护电路，切割片处压力过大使得电机堵转时，电流过大激发电源保护，导致电机直接停转。
现在准备使用一个1.5Ω 50W 的大功率电阻，平时电源直通电机不经过电阻，在电路电流超过16A 时切换至经过电阻的电路（或者是平时电阻两端短路直通，当电流超过额定值时电阻两端的短路元件断开使电流通过电阻），通过功率电阻强制控制最大电流不超过16A，避免激发电源保护停机，一段时间（约 3-5 秒）后恢复初始状态待下次过流后重复操作。

电路采用这个帖子里的97 楼电路改进：
https://www.yleee.com.cn/thread-21456-10-1.html


加上延时自启动部分后的电路：



Q1 、Q2 等组成不对称的自激多谐振荡电路，用来产生复位脉冲。

3AG1

延时启动部分可以简化一下，用双管模拟可控硅做：




延时时长可以通过增减 R2、C2 的大小调整。
电机动启动电流较大，C4 用于防止上电开机时电路就过流保护，可根据你的实际情况调整其大小，容量不要太大。

lrj0759

感谢老师的指导
几个问题请教一下：
1、手头有现成的18V稳压二极管，我看了一下电路，LM393可以三十几伏，电容的耐压足够的话，D1用18V没问题吧？
2、0.005Ω的电阻不大好找，手头有25W0.05Ω的铝壳电阻，18²×0.05=16.2W，应该可以用吧？对应的别的电阻等元件参数需不需要调整啊？

3、使用频率不固定，两个电路哪个的稳定性好些啊？还是说差不多啊？

3AG1

lrj0759 发表于 2026-6-3 13:56
感谢老师的指导
几个问题请教一下：
1、手头有现成的18V稳压二极管，我看了一下电路，LM393可以三十几伏， ...

1、可以用手头现成的18V 稳压二极管，但要增加一只1N4148，串接到Q1 的发射极；

2、检流电阻没有0.005Ω 的，可以用手头25W 0.05Ω的铝壳电阻，相关的分压电阻要调整一下；
3、两个电路都可以，2 楼电路零件少，也比较可靠。


电路修改如下：

lrj0759

3AG1 发表于 2026-6-3 15:44
1、可以用手头现成的18V 稳压二极管，但要增加一只1N4148，串接到Q1 的发射极；

2、检流电阻没有0.005Ω ...

好的，感谢老师的细心指导，我把元件备齐后搭出来测试下，有问题再请教

locky_z

找到一篇自恢复保护电路，挺巧妙的

可复位高速熔断器，该熔断器仅使用少量现成零件，熔断后可自动复位，并且不需要特殊的电流检测电阻。虽然该电路是为从接地切换负电流而设计的，但可以很容易地修改为用于浮动配置。

电路使用功率场效应晶体管（FET）作为开关，并在饱和时用作感应电阻。当过大的电流流经 FET 时，源-漏电压会增加，并被反相器 U1A检测到。这会降低栅极电位，使漏极电压进一步升高，电路稳定地断开。在这种状态下，几乎没有电流流过负载。

通过修改电容器 C1 可以调节保险丝的速度，C1 对 Q1漏极的信号进行低通滤波。通过在反相器输出和MOS栅极之间插入电阻分压器，可以使保险丝的触发电流可调。由于 FET的栅极电容会导致保险丝速度下降，因此应使用电容进行补偿。根据电路图中显示的数值，当负载电阻 R2 从 10 Ω 变化到 1 Ω时，保险丝在大约 1 微秒内熔断（见图 2）。

在熔断器激活之前，通过门U1B 和二极管 D1使U1c-U1e组成的振荡器禁用状态。当保险丝“熔断”时，振荡器开始振荡。这会周期性地（每几十分之一秒）向反相器U1A输入发送脉冲，试图重置保险丝。如果短路持续，保险丝将再次熔断；这一过程持续 25 微秒（图 3）。如果短路没有持续，电流将在 25 微秒内上升（图 4）

图2:当负载从 10 Ω 跳到 1 Ω时，电子保险丝大约在 1 微秒内跳闸。

图3:如果在保险丝尝试自我复位时过载状况仍然存在，负载电流将在25微微秒内达到跳闸点。

图3:在保险丝成功重置期间，电流在25 微微秒内上升到其正常工作水平。

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locky_z 发表于 2026-6-6 20:50
找到一篇自恢复保护电路，挺巧妙的

可复位高速熔断器，该熔断器仅使用少量现成零件，熔断后可自动复位，并 ...

用 IRF640 的导通电阻做电流检测，场管上的功耗很大啊！需要加强散热才可以用。

CD4069 的翻转电压大概在电源电压的一半，5V 供电时是2.5V ，电机正常运行时的场管电压降就有2V 多，电压降有点大
查了下IRF640 的参数，使用5V 工作电压大概就是为了让导通电阻符合设定的要求值。

3AG1

按照 1 楼的设计要求，使用CD4069 的延时自恢复过流保护电路，可以这样改一下：




仍然使用0.05欧的检流电阻，CD4069 的工作电压提高提升至10V ，以保证场管能够完全导通；
另加一个 TL431组成的 5V 电压基准，抬升检流电阻上的信号电压，保证门电路能够可靠翻转。
电容 C4 的大小可以调整延时脉冲的宽度，2.2uF 时大概 4 秒多。

调试时可以先把检流电阻用10 欧电阻代替，电机用300欧电阻代替，调整VR1 让电路触发过流保护即可，然后换回0.05 欧的检流电阻。

3AG1

使用CD4069 的电路成本偏高，感觉还不如用LM393 简单。


LM393里面的剩余比较器也可以利用上，做成延时振荡电路：

一乐新手

3AG1 发表于 2026-6-3 15:44
1、可以用手头现成的18V 稳压二极管，但要增加一只1N4148，串接到Q1 的发射极；

2、检流电阻没有0.005Ω ...

PCB.rar (3.1 MB, 下载次数: 2)

2026-6-10 18:55 上传

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