我正在设计一个 12V 电池供电的便携式照明控制器，并且经常被问到如何提高运行时间。最简单的方法是并联添加第二块电池，但我经常担心用户会弄错，将电池串联起来，并提供24V。
保护设备免受此类过压情况的最佳/推荐方法是什么（在一段时间内施加双倍电压，我不会认为是瞬态的）？
在这种情况下，控制器使用的电流不超过 100mA，因为这个特殊的控制器只是让 LED 闪烁而不是提供大量电流。它有几个稳压器，只能处理高达 15V 的输入。
我一直在试验齐纳二极管和瞬态电压抑制器 (TVS)，但结果好坏参半。我更喜欢过压情况（例如施加 24V）来跳闸断路器（PTC 保险丝）并保护电压调节器和微控制器。如果有人将设备连接到电源 (120V)，他们就靠自己了！
像这样的东西应该工作：
使用 12V 齐纳二极管，选择栅极阈值低的 MOSFET，最好是 Vth < 3V，Vgs < 12V，并且能够提供高瞬时电流。
如果电压 Vin 超过 12V，Vin - Vz 将出现在 mosfet 的栅极。当该电压高于阈值电压时，mosfet 开启并通过保险丝将输入短路到地，保险丝熔断。
再想一想，可以在 MOSFET 的漏极上放置一个小电阻，以防止过流。电阻值应足够高，以使 24V/R < Imax 用于 mosfet，但足够低以使保险丝熔断 24V/R > Ifuse。
您可以使用 PTC 代替保险丝，但这些往往较慢，因此您可能需要更强大的 MOSFET。
我想，在 PTC 的情况下，可能会出现这样一种情况，当齐纳二极管和 MOSFET 只是调节 PTC 上的一个电压降，这样齐纳二极管就会导通一点，而 MOSFET 只是打开一点点，从外面看它可能会接缝电路工作正常，所以我想，“电池连接不良”指示 LED 可能有用：
另一方面，在这种情况下，mosfet 可能不是最好的解决方案，SCR 会更好，因为它会锁存。
你在正确的轨道上。唯一的解决方案是将负载与过压隔离。有很多方法可以做到这一点，保险丝（一次性或可复位 PTC）是一种传统方法。齐纳二极管/TVS 确保电路在存在过压的情况下吸收足够的电流以使保险丝跳闸。您还可以使用 SCR 来撬开电源并使保险丝跳闸。
更高级的方法包括使用高压晶体管主动隔离负载与电源。这可以提供更快的响应，减少其余组件的压力。