假如有人将@@@@24V电源@@连接@@到您的@@@@12V电路上@@，将@@发生什么@@？
倘若电源@@线和@@接地线因疏忽而反接@@，电路还能安然无恙吗@@？
您的@@应用电路是否工作于那种输入电源@@会瞬变至@@非常高压或@@甚至@@低于地电位的@@严酷环境中@@?
即使此类事件的@@发生概率很低@@，但@@只要出现任何一种就将@@彻底损坏电路板@@。
为了隔离@@负电源@@电压@@，设计人员惯常的@@做法是布设一个与@@电源@@相串联的@@功率二极管或@@@@ P 沟道@@ MOSFET。然而@@——
这两种解决方案均牺牲了低电源@@操作性能@@，尤其是串联二极管@@。而且@@，两种方法都没有提供针对过高电压的@@保护@@ —— 这种保护需要更多的@@电路@@，包括一个高电压窗口比较器和@@充电泵@@。
欠压@@、过压和@@电源@@反向保护@@
LTC4365是一款独特的@@解决方案@@，可精巧和@@稳健地保护敏感电路免遭意料之外的@@高电源@@电压或@@负电源@@电压@@。LTC4365 能隔离@@高达@@ 60V 的@@正电压和@@低至@@@@@@ –40V 的@@负电压@@。只有处于安全工作电源@@范围之内的@@电压被传送至@@负载@@。仅需的@@外部@@有源组件是一个连接@@在@@不可预知的@@电源@@与@@敏感负载之间的@@双路@@@@N沟道@@MOSFET。
图@@ 1 示出了一款完整的@@@@应用电路@@。一个阻性分压器负责设定用于负载与@@@@VIN连接@@ / 断接@@的@@过压@@(OV)和@@欠压@@@@ (UV) 跳变点@@。如果输入电源@@漂移至@@该电压窗口之外@@，则@@LTC4365 将@@迅速把负载与@@电源@@断接@@@@。
图@@ 1：完整的@@@@ 12V 汽车欠压@@@@、过压及电源@@反向保护电路@@
双路@@ N 沟道@@ MOSFET 负责在@@@@ VIN 上隔离@@正电压和@@负电压@@。在@@标准运作期间@@，LTC4365 为外部@@@@ MOSFET 的@@ 栅极提供了增强的@@@@ 8.4V。LTC4365 的@@有效工作范围从@@低至@@@@2.5V到高达@@34V —— OV和@@UV窗口可介于此范围之内@@。对于大多数应用来说@@，无需在@@@@ VIN 上设置保护性箝位电路@@，从@@而进一步简化电路板设计@@。
准确和@@快速的@@过压及欠压@@保护@@
LTC4365 中两个准确@@ (±1.5%) 的@@比较器用于监视@@ VIN上的@@@@过压@@ (OV) 和@@欠压@@@@ (UV) 状况@@。如果输入电压分别升至@@@@ OV 门限以上或@@降至@@@@ UV 门限以下@@@@，则@@外部@@@@ MOSFET 的@@栅极将@@快速关断@@@@。外部@@阻性分压器允许用户选择一个与@@@@ VOUT 上的@@@@负载相兼容的@@输入电源@@范围@@。此外@@，UV 和@@ OV 输入还具有非常低的@@漏电流@@ (在@@ 100°C 时@@通常@@ <1nA)，因而可在@@外部@@阻性分压器中提供大的@@电流值@@。
图@@ 2 示出了图@@@@ 1 电路中的@@@@ VIN 从@@ –30V 缓慢斜坡上升至@@@@@@ 30V 时@@做出的@@反应@@。UV 和@@ OV 门限被分别设定为@@ 3.5V 和@@ 18V。当@@电源@@电压位于@@ 3.5V 至@@ 18V 窗口之内时@@@@， VOUT 跟随@@ VIN。若超出该窗口时@@@@，LTC4365 将@@ 关断@@ N 沟道@@ MOSFET，并使@@ VOUT 与@@ VIN 断接@@，即使在@@@@VIN为负值的@@情况下也不例外@@。
图@@ 2：当@@ VIN 从@@ –30V上升至@@@@ 30V 时@@的@@负载保护@@
新颖的@@电源@@反向保护@@
LTC4365 运用了一种新颖的@@负电源@@保护电路@@。当@@ LTC4365 在@@ VIN 上检测到负电压@@，它迅速将@@@@ GATE 引@@ 脚连接@@至@@@@ VIN。在@@ GATE 与@@ VIN 电压之间没有二极管压降@@。当@@外部@@@@ N 沟道@@ MOSFET 的@@栅极处于最负电位@@ (VIN)时@@，从@@VOUT至@@VIN上负电压的@@漏电流极小@@。
图@@ 3 示出了当@@@@ VIN 带电插入至@@@@ –20V 时@@出现的@@状况@@@@。在@@连接@@的@@前一刻@@，VIN、VOUT 和@@ GATE 以地电位为起始点@@。由于@@ VIN 和@@ GATE 连接@@线的@@寄生电感之原因@@，VIN 和@@ GATE 引@@脚@@上的@@@@电压将@@显著地变至@@@@ –20V 以下@@。外部@@ MOSFET 必须具有一个@@可安全承受该过@@ 冲的@@击穿电压@@指标@@。
图@@ 3：从@@ VIN 至@@ –20V 的@@热插拔@@保护@@
显然@@，LTC4365 反向保护电路的@@动作速度取决于@@ GATE 引@@脚@@在@@负电压瞬变期间跟随@@@@ VIN 的@@紧密程度@@。在@@所示的@@标度上@@，两者的@@波形几乎无法区分@@。请注意@@，提供反向保护并不需要其他外部@@电路@@。
还有更多功能@@！
AC 隔离@@、VOUT 通电时@@的@@反向@@ VIN 热插拔@@ (Hot Swap™) 控制@@ 在@@出现@@ OV 或@@ UV 故障之后@@ (或@@当@@@@ VIN 变至@@负值时@@@@)，输入电源@@必须返回有效的@@工作电压窗口并持续至@@少@@ 36ms 以重新接通外部@@@@ MOSFET。这将@@有效地隔离@@@@ 50Hz和@@60Hz的@@未整流@@AC 电源@@。
另外@@，LTC4365 还针对负@@ VIN 连接@@提供了保护作用@@，即使在@@@@ VOUT 由一个单独的@@电源@@驱动时@@也是如此@@。只要不超过外部@@@@ MOSFET 的@@击穿电压@@ (60V)，那么@@ VIN上的@@@@极性反接就不会对@@VOUT 上的@@@@20V电源@@造成影响@@。
结论@@
通过采用背对背@@ MOSFET (而并未使用二极管@@)， LTC4365 控制@@器为敏感电路提供了过压@@、欠压@@和@@电源@@@@ 反接的@@保护作用@@。电源@@电压只有在@@合格通过可由用户调节的@@@@ UV 和@@ OV 跳变门限时@@才能传送至@@输出端@@。任何超出该窗口的@@电压都被隔离@@@@，保护范围可高达@@ 60V和@@低至@@@@–40V。
LTC4365的@@新颖架构造就了一款外部@@组件极少的@@坚固型小尺寸解决方案@@，并可提供纤巧型@@ 8 引@@脚@@ 3mm x 2mm DFN 和@@ TSOT-23 封装@@。LTC4365 具有一个@@ 2.5V 至@@34V的@@宽工作范围@@，停机期间仅消耗@@10µA。
来源@@：亚德诺半导体@@