假如有人將24V?電源連接到您的12V?電路上，將發(fā)生什么？

倘若電源線和接地線因疏忽而反接，電路還能安然無恙嗎？

您的應(yīng)用電路是否工作于那種輸入電源會(huì)瞬變至非常高壓或甚至低于地電位的嚴(yán)酷環(huán)境中？

即使以上類事件的發(fā)生概率很低，但只要出現(xiàn)任何一種就將徹底損壞電路板。

為了隔離負(fù)電源電壓，我們慣常的做法是布設(shè)一個(gè)與電源相串聯(lián)的功率二極管或p溝道MOSFET。然而——

二極管既占用寶貴的板級(jí)空間，又會(huì)在高負(fù)載電流下消耗大量的功率；

p溝道MOSFET的功耗雖然低于串聯(lián)二極管，但MOSFET以及所需的驅(qū)動(dòng)電路將導(dǎo)致成本增加。

這兩種解決方案均犧牲了低電源操作性能，尤其是串聯(lián)二極管。而且，兩種方法都沒有提供針對(duì)過高電壓的保護(hù)——這種保護(hù)需要更多的電路，包括一個(gè)高電壓窗口比較器和充電泵。

欠壓、過壓和電源反向保護(hù)

LTC4365是一款獨(dú)特的解決方案，可精巧和穩(wěn)健地保護(hù)敏感電路免遭意料之外的高電源電壓或負(fù)電源電壓。LTC4365能隔離高達(dá)60V的正電壓和低至–40V的負(fù)電壓。只有處于安全工作電源范圍之內(nèi)的電壓被傳送至負(fù)載。僅需的外部有源組件是一個(gè)連接在不可預(yù)知的電源與敏感負(fù)載之間的雙路N溝道MOSFET。

圖1示出了一款完整的應(yīng)用電路。一個(gè)阻性分壓器負(fù)責(zé)設(shè)定用于負(fù)載與VIN連接/斷接的過壓(OV)和欠壓(UV)跳變點(diǎn)。如果輸入電源漂移至該電壓窗口之外，則LTC4365將迅速把負(fù)載與電源斷接。

圖1：完整的12V汽車欠壓、過壓及電源反向保護(hù)電路

雙路N溝道MOSFET負(fù)責(zé)在VIN上隔離正電壓和負(fù)電壓。在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)作期間，LTC4365為外部MOSFET的柵極提供了增強(qiáng)的8.4V。LTC4365的有效工作范圍從低至2.5V到高達(dá)34V——OV和UV窗口可介于此范圍之內(nèi)。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來說，無需在VIN??上設(shè)置保護(hù)性箝位電路，從而進(jìn)一步簡化電路板設(shè)計(jì)。

準(zhǔn)確和快速的過壓及欠壓保護(hù)

LTC4365中兩個(gè)準(zhǔn)確(±1.5%)的比較器用于監(jiān)視VIN上的過壓(OV)和欠壓(UV)狀況。如果輸入電壓分別升至OV門限以上或降至UV門限以下，則外部MOSFET的柵極將快速關(guān)斷。外部阻性分壓器允許用戶選擇一個(gè)與VOUT上的負(fù)載相兼容的輸入電源范圍。此外，UV和OV輸入還具有非常低的漏電流(在100°C時(shí)通常<1nA)，因而可在外部阻性分壓器中提供大的電流值。

圖2示出了圖1電路中的VIN??從–30V緩慢斜坡上升至30V時(shí)做出的反應(yīng)。UV和OV門限被分別設(shè)定為3.5V和18V。當(dāng)電源電壓位于3.5V至18V窗口之內(nèi)時(shí)，VOUT跟隨VIN。若超出該窗口時(shí)，LTC4365將關(guān)斷N溝道MOSFET，并使VOUT與VIN??斷接，即使在VIN為負(fù)值的情況下也不例外。