短路保護的概念

短路保護是在電路發(fā)生故障，比如不經(jīng)過負載，導線的電阻幾乎可以忽略不計，因此瞬間產(chǎn)生的極大的電流提供切斷電源，防止設備損壞和造成事故。

直流電源輸出短路保護電路案例

上電時：C2兩端電壓不能突變，Q2基極電壓由VCC開始下降，下降到Q2可以導通（BE結壓降取0.7V），這個時間大概是0.12mS。但是同時Q1也在起到阻止Q2導通的作用，Q1導通的時間大概是：5.87mS也就是說Q2在5.87mS后才會導通，但是同時C3在阻止Q3的導通，阻止時間是0.17mS。Q1的作用是延時，使得上電時保護電路不動作。這里的保護電路就是Q2和Q3組成的電路。就是讓Q2處于截止狀態(tài)，這樣就可以正常輸出電壓了。Q1的延時，就是拖住Q2的導通時間，讓Q3先導通。C1決定保護電路通電時保護電路的靈敏度,C1容量不能太大,Q1同樣是為了保護電路的可靠性穩(wěn)定性而設計的,Q1、R1、R2、C1、D1主要是在電源突變時起了很大的作用。Q3在上電0.17mS后導通，負載得電，Q極電壓達到13.3左右，迫使Q2截至，由此可見Q1可以去掉。

短路時：Q極被拉低，Q2導通，形成自鎖，迫使Q3截止，Q3截至后面負載沒有電壓，這時有沒有負載已經(jīng)沒有關系了，所以即使拿掉負載也不會有輸出。要想拿掉負載后恢復輸出，可以在Q3得CE結上接一個電阻，取1K左右。

Q2和Q3的電路變換一下就容易看懂了。就是經(jīng)典的晶體三極管鎖存器。如下圖。

另外附上一些類似的直流電源輸出短路保護電路圖

短路保護、過載保護、零壓保護的區(qū)別

每個電氣設備都有它的額定功率，當超過額定功率是就叫做過載，對這種狀態(tài)的保護就叫做過載保護。對于防止電氣設備內(nèi)部發(fā)生短路的保護就叫做短路保護。零壓保護又叫失壓保護，當停電發(fā)生時具有上述功能的電路會自動跳閘，在下次送電時用電設備不會自行起動。這種功能目的在于防止停電時操作人員忘記切斷電源，在下次來電時用電設備自行起動造成意外事故。一般的接觸器控制電路具有此功能。  

1、短路保護 電氣控制線路中的電器或配線絕緣遭到損壞、負載短路、接線錯誤時，都將產(chǎn)生短路故障。短路時產(chǎn)生的瞬時故障電流是額定電流的十幾至幾十倍。電氣設備或配電線路因短路電流產(chǎn)生的強大電動力可能損壞、產(chǎn)生電弧，甚至引起火災。  短路保護要求在短路故障產(chǎn)生后的極短時間內(nèi)切斷電源，常用方法是在線路中串接熔斷器或低壓斷路器。低壓斷路器動作電流整定為電動機起動電流的1.2倍。 

 2、過電流保護  過電流是指電動機或電器元件超過其額定電流的運行狀態(tài)，過電流一般比短路電流小，在6倍額定電流以內(nèi)。電氣線路中發(fā)生過電流的可能性大于短路，特別是在電動機頻繁起動和頻繁正反轉(zhuǎn)時。在過電流情況下，若能在達到最大允許溫升之前電流值恢復正常，電器元件仍能正常工作，但是過電流造成的沖擊電流會損壞電動機，所產(chǎn)生的瞬時電磁大轉(zhuǎn)矩會損壞機械傳動部件，因此要及時切斷電源。  過電流保護常用過電流繼電器實現(xiàn)。將過電流繼電器線圈串接在被保護線路中，當電流達到其整定值，過電流繼電器動作，其常閉觸頭串接在接觸器線圈所在的支路中，使接觸器線圈斷電，再通過主電路中接觸器的主觸頭斷開，使電動機電源及時切斷。 

 3、過載保護  過載是指電動機運行電流超過其額定電流但小于1.5倍額定電流的運行狀態(tài)，此運行狀態(tài)在過電流運行狀態(tài)范圍內(nèi)。若電動機長期過載運行，其繞組溫升將超過允許值而絕緣老化或損壞。過載保護要求不受電動機短時過載沖擊電流或短路電流的影響而瞬時動作，通常采用熱繼電器作過載保護元件。當6倍以上額定電流通過熱繼電器時，需經(jīng)5s后才動作，可能在熱繼電器動作前，熱繼電器的加熱元件已燒壞，所以在使用熱繼電器作過載保護時，必須同時裝有熔斷器或低壓斷路器等短路保護裝置。 

 4、失壓保護  電動機正常運轉(zhuǎn)時如因為電源電壓突然消失，電動機將停轉(zhuǎn)。一旦電源電壓恢復正常，有可能自行起動，從而造成機械設備損壞，甚至造成人身事故。失壓保護是為防止電壓恢復時電動機自行起動或電器元件自行投入工作而設置的保護環(huán)節(jié)。  采用接觸器和按鈕控制的起動、停止控制線路就具有失壓保護作用。因為當電源電壓突然消失時，接觸器線圈就會斷電而自動釋放，從而切斷電動機電源。當電源電壓恢復時，由于接觸器自鎖觸頭已斷開，所以不會自行起動。  但在采用不能自動復位的手動開關、行程開關控制接觸器的線路中，就需采用專門的零電壓繼電器，一旦斷電，零電壓繼電器釋放，其自鎖電路斷開，電源恢復時，就不會自行起動。  

5、欠電壓保護  當電源電壓降至60%~80%額定電壓時，將電動機電源切斷而停止工作的環(huán)節(jié)稱為欠電壓保護環(huán)節(jié)。除了采用接觸器有按鈕控制方式本身的欠電壓保護作用外，還可采用欠電壓繼電器進行欠電壓保護。將欠電壓繼電器的吸合電壓整定為0.8~0.85UN、釋放電壓整定為0.5~0.7UN。欠電壓繼電器跨接在電源上，其常開觸頭串接在接觸器線圈電路中，當電源電壓低于釋放值時，欠電壓繼電器動作使接觸器釋放，接觸器主觸頭斷開電動機電源實現(xiàn)欠電壓保護。  

6、過電壓保護  電磁鐵、電磁吸盤等大電感負載及直流電磁機構、直流繼電器等，在通斷時會產(chǎn)生較高感應電動勢造成電磁線圈擊穿而損壞。過電壓保護通常是在電磁線圈兩端并聯(lián)一個電阻、電阻串電容或二極管串電阻，以形成一個放電回路，實現(xiàn)過電壓保護。