1️⃣ 主要防护需求
电源前端防护通常需要应对以下情况：
防护类型典型问题常用方案
过压保护
电源瞬间高于正常值
TVS二极管、齐纳二极管
欠压/过流保护
电源短路或过载
熔断器、PTC自恢复保险丝、电流检测+MOSFET断开
反接保护
电源极性接反
二极管串联或肖特基二极管、MOSFET反接保护
浪涌/瞬态抑制
雷击、开关等瞬态尖峰
TVS、MOV（金属氧化物压敏电阻）
EMC干扰
电源导入噪声
共模电感、X/Y电容、滤波器
2️⃣ 常见电路实现
2.1 反接保护
二极管串联
优点：简单、成本低
缺点：正向压降（如1N4007约0.7V，肖特基二极管约0.3V）
Vin ---|>|--- Vout
MOSFET反接保护
优点：压降低、效率高
常用：P沟MOSFET源接Vin，漏接Vout，栅接地
优点：电压降仅几mV，适合大电流电路
2.2 过流保护
保险丝/PTC
PTC自恢复保险丝：过流熔断后会自恢复
常规保险丝：一次性保护
主动限流
电流检测（采样电阻）+MOSFET断开或PWM控制
可实现精确电流限制，适合敏感电路
2.3 过压保护
TVS二极管
快速响应瞬态高压
选型：击穿电压略高于正常电源，功率承受大于浪涌能量
齐纳二极管
过压参考或保护小功率电路
保险丝+TVS组合
TVS吸收瞬态，保险丝防止长时间过压损坏
2.4 EMI滤波
共模电感+X/Y电容
X电容：跨相电容（抑制差模干扰）
Y电容：对地电容（抑制共模干扰）
3️⃣ 综合防护电路示意
Vin ----+----[PTC/保险丝]----+----+----> Vout | | | | TVS | MOV | | | | | GND MOSFET反接保护
4️⃣ 设计注意事项
功率裕量：过流、过压元件需承受最大可能能量
响应速度：TVS比保险丝快，但保险丝耐持续过流更好
压降要求：MOSFET反接比二极管压降低
PCB布局：电流路径尽量短粗，避免高频干扰和热量集中