欠压保护（Under-Voltage Protection, UVP）是H桥电路中防止因输入电压过低导致系统异常或损坏的关键功能。阈值电压的设定需综合考虑功率器件特性、负载需求、电源波动范围及系统可靠性要求。以下是欠压保护阈值电压的设定方法和关键考量因素：

一、欠压保护阈值电压的设定方法

1. 确定功率器件的最低工作电压

• MOSFET/IGBT的栅极驱动电压：

• 功率器件的栅极驱动电压需满足其规格书要求。例如，MOSFET的栅极-源极电压（Vgs）通常需要≥10V才能完全导通。若输入电压过低，可能导致驱动电压不足，使功率器件无法正常工作或进入线性区，产生过热甚至损坏。

• 阈值设定：阈值电压应高于功率器件的最小驱动电压要求，并留有一定的余量。例如，若功率器件的最小驱动电压为10V，则欠压保护阈值可设为11~12V。

• 功率器件的导通压降：

• 在低电压下，功率器件的导通电阻（Rds(on)）可能增加，导致导通损耗增大。需确保在欠压保护触发前，功率器件不会因过热而损坏。

2. 考虑负载的最低工作电压

• 负载的电压需求：

• 负载设备（如电机、LED等）通常有最低工作电压要求。若输入电压低于该阈值，负载可能无法正常工作或性能下降。

• 阈值设定：阈值电压应高于负载的最低工作电压，并留有一定的余量。例如，若负载的最低工作电压为18V，则欠压保护阈值可设为20~21V。

3. 电源的波动范围

• 输入电压的波动：

• 电源电压可能因电网波动、电池放电等因素而下降。需根据电源的波动范围设定欠压保护阈值，避免因正常电压波动触发保护。

• 阈值设定：阈值电压应高于电源的最小预期电压，并考虑一定的安全余量。例如，若电源的最小预期电压为20V，则欠压保护阈值可设为21~22V。

4. 恢复电压的设定（迟滞设计）

• 防止频繁启停：

• 为避免电压波动导致欠压保护频繁触发，需设置恢复电压（迟滞电压）。恢复电压应高于阈值电压，确保电压稳定后再重新启动系统。

• 阈值设定：恢复电压通常比阈值电压高1~2V。例如，若阈值电压为21V，则恢复电压可设为22~23V。

二、欠压保护阈值电压的设定步骤

1. 确定功率器件的最小驱动电压：

• 查阅功率器件的规格书，确定其栅极驱动电压的最小值（如10V）。

2. 确定负载的最低工作电压：

• 根据负载的特性，确定其最低工作电压（如18V）。

3. 确定电源的最小预期电压：

• 根据电源的规格或实际测试数据，确定其最小预期电压（如20V）。

4. 设定阈值电压：

• 综合考虑上述因素，选择阈值电压为功率器件最小驱动电压、负载最低工作电压和电源最小预期电压中的最大值，并留有一定的余量（如1~2V）。例如，选择阈值电压为21V。

5. 设定恢复电压：

• 根据迟滞设计要求，设定恢复电压为阈值电压加1~2V（如22~23V），确保电压稳定后再重新启动系统。

三、欠压保护阈值电压设定的注意事项

1. 参数匹配性：

• 阈值电压需与功率器件、负载和电源的特性匹配，避免因设定不当导致保护失效或系统频繁启停。

2. 余量设计：

• 阈值电压和恢复电压需留有一定的余量，以应对电压波动和测量误差。

3. 测试验证：

• 通过实际测试验证欠压保护电路的性能，确保在电压低于阈值时能可靠触发保护，并在电压恢复后能正常工作。

4. 环境适应性：

• 在高温、低温或电磁干扰环境下，需重新评估阈值电压的设定，确保保护电路的可靠性。

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四、欠压保护阈值电压设定案例

示例：24V电源供电的H桥电路

• 功率器件：MOSFET，最小驱动电压10V。

• 负载：电机，最低工作电压18V。

• 电源：最小预期电压20V（考虑电池放电特性）。

阈值电压设定：

• 选择阈值电压为21V（高于电源最小预期电压20V，并留1V余量）。

• 恢复电压设定为23V（迟滞2V）。

通过合理设定欠压保护阈值电压，可以确保H桥电路在电压异常时及时保护，避免功率器件和负载损坏，同时防止因电压波动导致系统频繁启停，提高系统的可靠性和稳定性。