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078 过压与欠压保护策略

一次现场调试的教训

去年在苏州某电机驱动器产线，客户反馈一批设备在电网波动时频繁炸机。我带着示波器赶过去，发现母线电压在380V电网下正常，但夜间工厂大型设备启停时，电压瞬间冲到520V，驱动器的IGBT直接击穿。更诡异的是，另一台设备在同样工况下却因为欠压保护误触发，导致产线停机。拆开看，保护电路用的是滞环比较器，阈值设置得过于理想化，根本没考虑实际电网的畸变和采样噪声。

从那以后，我意识到过压欠压保护不是简单的“电压超限就关断”，而是一场与电网噪声、负载突变、采样延迟的博弈。今天这篇笔记，就把我踩过的坑和总结的实战策略摊开来讲。

过压保护：别让IGBT替你扛

硬件层面的第一道防线

母线电压采样点选在电解电容两端，而不是整流桥输出端——这里踩过坑。整流桥输出有脉动成分，直接采样会导致保护误动作。电容两端电压更平滑，但要注意采样电阻的耐压和功率。我习惯用差分采样，电阻分压后经运放跟随再进ADC，分压比按最高耐受电压的1.5倍设计。比如母线最高600V，分压后ADC满量程对应900V，留足余量。

TVS管和压敏电阻是必须的，但别指望它们能扛住持续过压。TVS管响应快，适合吸收尖峰；压敏电阻能量大，适合浪涌。我通常把压敏电阻放在整流桥前，TVS管放在母线电容两端。注意压敏电阻的标称电压要选母线电压的1.3倍左右，选高了保护失效，选低了频繁动作烧毁。

软件保护的“三阶响应”

纯硬件保护太粗暴，软件必须分层处理。我设计了