电路保护
电路保护主要是保护电子电路中的元器件在受到过压、过流、浪涌、电磁干扰等情况下不受损坏，随着科学技术的发展，电力/电子产品日益多样化、复杂化，所应用的电路保护元件己非昔日的简单的玻璃管保险丝，通常保护器件有压敏电阻、TVS、气体放电管等。己经发展成为一个门类繁多的新兴电子元件领域。
保护重要性
在各类电子产品中,设置过电流保护和过电压保护元件的趋势日益增强,之所以如此,归纳起来主要有以下几个方面的因素:
(1)随着电子产品发展的需求,IC的功能(集成度)也越来越强,其"身价"自然越来越高贵,因而需要加强保护。
(2)为了降低功耗、减少发热、延长使用寿命,半导体元件和IC的工作电压越来越低,据SIA(美国半导体行业协会)统计,目前工作电压在1.5V左右,到2004年将降到1.2V以下,因而其抗过电流/过电压的能力需要适应新的保护要求。
(3)移动式电子产品越来越多,如手持机、PDA、笔记本电脑、摄录机、数码相机、光盘机等,这些电子产品都需要电池组件作为,在电池组件和电池充电器中都必须配备保护元件。
(4)在现代豪华型汽车中,装备的电子设备越来越多,而且工作条件比一般的电子产品更恶劣,如汽车行驶状况和环境瞬息万变、汽车起动时会产生很大的瞬间峰值电压等。因此,在为这些电子设备配套的电源适配器中,一般都需要同时安装过电流和过电压保护元件。
(5)众多电力/电子产品都需要防止雷击以及电源线与电话线的交扰,以保证正常通信和用户人身安全。所以,随着电力/电子产品的发展,过电流/过电压保护元件的需求呈上升趋势。
(6)据统计,在电子产品出现的故障中，有75%是由于过电流/过电压造成的。IBM曾分析过计算机电源的故障原因,其中88.5%是由于过电流/过电压造成的。随着人们对电子产品质量的苛求,制造厂家为了提高市场竞争力,就必须大量采用电路保护元件。
常见类型
电力电子开关器件在选用时要留有一定的裕度，确保器件的安全可靠使用。同时还必须有保护电路，防止故障发生造成器件损坏。保护电路主要包括过流保护，过压保护及过热保护。
过流保护
过流保护通过在电路中串联快速熔断器实现，适用于晶闸管和GTO，因为它们有较高的浪涌电流承受能力。对于MOSFET、GTR、IGBT，由于它们承受过流能力很低，因而必须有专门的过流保护电路，并要求过流保护电路在瞬间完成过流检测、信号传送，保护动作，在微秒级时间内将电流限定在过载能力以内。目前常用的方法有：监控法，霍耳电流传感器保护法。
过压保护
多种原因会导致电力电子电路产生过电压，如开关器件的关断、电源开关的合断等。由于电路中的寄生电感的存在，各种原因导致的电流突变就会产生电压尖峰，从而造成过电压。压敏元件是实现过压保护的主要方法，主要包括压敏电阻和抗雷击瞬态电压抑制器。当端电压超过某一值时，压敏电阻就会急剧减小，从而将瞬态过电压抑制。
过热保护
电力电子开关器件在工作时自身会消耗功率，如导通损耗、开关损耗等，这些损耗转换为热量，会使器件的结温升高，导致器件工作不正常，甚至导致器件损坏。因此，在器件工作时，必须及时将产生的热量散发出去，保证器件温度在一个合适的范围内，这就是散热设计的主要内容，它是电力电子电路设计的一个重要部分。
开关电源的输入电路大都采用整流加电容滤波电路。在输入电路合闸瞬间，由于电容器上的初始电压为零会形成很大的瞬时冲击电流（如图1所示），特别是大功率开关电源，其输入采用较大容量的滤波电容器，其冲击电流可达100A以上。在电源接通瞬间如此大的冲击电流幅值，往往会导致输入熔断器烧断，有时甚至将合闸开关的触点烧坏，轻者也会使空气开关合不上闸，上述原因均会造成开关电源无法正常投入。为此几乎所有的开关电源在其输入电路设置防止冲击电流的软起动电路，以保证开关电源正常而可靠的运行。下文简单介绍几种常用的软启动电路。
图1 合闸瞬间滤波电容电流波形
（1）采用功率热敏电阻电路
热敏电阻防冲击电流电路如图2所示。它利用热敏电阻的Rt的负温度系数特性，在电源接通瞬间，热敏电阻的阻值较大，达到限制冲击电流的作用；当热敏电阻流过较大电流时，电阻发热而使其阻值变小，电路处于正常工作状态。采用热敏电阻防止冲击电流一般适用于小功率开关电源，由于热敏电阻的热惯性，重新恢复高阻需要时间，故对于电源断电后又需要很快接通的情况，有时起不到限流作用。
图2 采用热敏电阻电路
（2）采用SCR-R电路
该电路如图3所示。在电源瞬时接通时，输入电压经整流桥VD1VD4和限流电阻R对电容器C充电。当电容器C充电到约80％的额定电压时，逆变器正常工作，经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号，使晶闸管导通并短路限流电阻R，开关电源处于正常运行状态。
图3 采用SCR-R电路
这种限流电路存在如下问题：当电源瞬时断电后，由于电容器C上的电压不能突变，其上仍有断电前的充电电压，逆变器可能还处于工作状态，保持晶闸管继续导通，此时若马上重新接通输入电源，会同样起不到防止冲击电流的作用。
（3）具有断电检测的SCR-R电路
该电路如图4所示。它是图3的改进型电路，VD5、VD6、VT1、RB、CB组成瞬时断电检测电路，时间常数RBCB的选取应稍大于半个周期，当输入发生瞬间断电时，检测电路得到的检测信号，关闭逆变器功率开关管VT2的驱动信号，使逆变器停止工作，同时切断晶闸管SCR的门极触发信号，确保电源重新接通时防止冲击电流。
图4 具有断电检测的SCR-R电路
（4）继电器K1与电阻R构成的电路
该电路原理图如图5所示。电源接通时，输入电压经限流电阻R1对滤波电容器C1充电，同时辅助电源VCC经电阻R2对并接于继电器K1线包的电容器C2充电，当C2上的充电电压达到继电器的动作电压时，K1动作，旁路限流电阻R1，达到瞬时防冲击电流的作用。通常在电源接通之后，继电器K1动作延时0.3～0.5秒，否则限流电阻R1因通流时间过长会烧坏。
图5 由继电器与电阻构成的电路
然而这种简单的RC延迟电路在考虑到继电器吸合电压时还必须顾及流过线包的电流，一般电阻的阻值较小而电容的容量较大，延迟时间很难准确控制，这主要是电容容量的误差和漏电流造成，需要仔细地挑选和测试。同时继电器的动作阈值取决于电容器C2上的充电电压，继电器的动作电压会抖动及振荡，造成工作不可靠。
（5）采用定时触发器的继电器与限流电阻的电路
该电路如图6所示（仅画出定时电路，主电路同图5），它是图5的改进型电路。电源接通时，输入电压经整流桥和限流电阻R1对C1充电，同时定时时基电路555的定时电容C2由辅助电源经定时电阻R2开始充电，经0.3秒后，集成电路555的2端电压低于二分之一电源电压，其输出端3输出高电平，VT2导通，继电器K1动作，限流电阻R1被旁路，直流供电电压对C1继续充电而达到额定值，逆变器处于正常工作状态。由于该电路在RC延迟定时电路与继电器之间插入了单稳态触发器和电流放大器，确保继电器动作干脆、可靠，有效地起到防止冲击电流的效果，而不会像图5电路那样由于继电器动作的不可靠性而烧坏限流电阻及继电器的自身触点。
图6 定时电路
（6）过零触发的光耦可控硅与双向可控硅构成的电路
该电路如图7所示。集成稳压器输出稳定的5V电压，为软起动电路提供电源电压。晶体管VT1、反相器IC2构成过零触发电路，IC1555构成单稳态触发器，R1、C1为定时周期，但因5端至1端接有延迟电路R2、C2，所以555是逐步达到满周期的。当电网电压过零时，晶体管VT1截止，反相器IC2输出低电平，起动定时电路555工作，软起动延迟时间由时间常数R1C1及R2C2共同决定。
图7 过零触发的光耦可控硅与双向可控硅构成的电路
