若何为敏感电路供应过压及电源反接保护？看它是若何做到的！

倘若电源线和接地线因轻忽而反接，电路还能安全无事吗？

您的运用电路是否事情于那种输入电源会瞬变至非常高压或乃至低于地电位的严厉环境中？

纵然以上类事宜的发生概率很低，但只要涌现任何一种就将彻底破坏电路板。

为了隔离负电源电压，我们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——

二极管既占用宝贵的板级空间，又会在高负载电流下花费大量的功率；P 沟道 MOSFET 的功耗虽然低于串联二极管，但 MOSFET 以及所需的驱动电路将导致本钱增加。

这两种办理方案均捐躯了低电源操作性能，尤其是串联二极管。
而且，两种方法都没有供应针对过高电压的保护——这种保护须要更多的电路，包括一个高电压窗口比较器和充电泵。

LTC4365 是一款独特的办理方案，可风雅和稳健地保护敏感电路免遭猜想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。
只有处于安全事情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 示出了一款完全的运用电路。
一个阻性分压器卖力设定用于负载与 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：完全的 12V 汽车欠压、过压及电源反向保护电路

双路 N 沟道 MOSFET 卖力在 VIN 上隔离正电压和负电压。
在标准运作期间，LTC4365 为外部 MOSFET 的 栅极供应了增强的 8.4V。
LTC4365 的有效事情范围从低至 2.5V 到高达 34V —— OV和UV窗口可介于此范围之内。
对付大多数运用来说，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。
外部阻性分压器许可用户选择一个与 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泄电流 (在 100C 时常日 <1nA)，因而可在外部阻性分压器中供应大的电流值。

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，纵然 在VIN 为负值的情形下也不例外。

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 利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 上负电压的泄电流极小。

图 3 示出了当 VIN 带电插入至 –20V 时涌现的状况。
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率取决于 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，两者的波形险些无法区分。
请把稳，供应反向保护并不须要其他外部电路。

还有更多功能！
AC 隔离、VOUT 通电时的反向 VIN 热插拔 (Hot Swap™) 掌握

在涌现 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事情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。

其余，LTC4365 还针对负 VIN 连接供应了保护浸染， 纵然在 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

通过采取背对背 MOSFET (而并未利用二极管)， LTC4365 掌握器为敏感电路供应了过压、欠压和电源反接的保护浸染。
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 的新颖架布局就了一款外部组件极少的坚 固型小尺寸办理方案，并可供应纤巧型 8 引脚 3mm x 2mm DFN 和 TSOT-23 封装。
LTC4365 具有一个 2.5V 至34V的宽事情范围，停机期间仅花费 10A。

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