具理想二极管的浪涌抑制器可保护输入和输出

LTC4364是一款紧凑和完整的解决方案以限制和调节电压及电流，可保护敏感的负载电路免遭危险电源瞬变 (包括那些超过100V的电源瞬变) 的损坏。在汽车和工业系统中，它是传统上庞大笨重保护电路的一种易于实现的高性能替代方案。 《LTC4364：高效能浪涌抑制器在汽车与工业系统中的应用》 在汽车和工业控制系统中，电源系统的稳定性和安全性至关重要。面对可能的电源瞬变，特别是那些超过100V的高压浪涌，传统的保护措施往往需要大体积、高成本的电路设计，包括串联电感器、高容量旁路电容器、瞬态电压抑制器(TVS)和熔丝等。然而，凌力尔特公司的LTC4364为这一问题提供了新的解决方案，它是一款集成了理想二极管功能的浪涌抑制器，能够有效地保护负载电路免受电源瞬变的损害，同时减少电路板空间的占用和不必要的电压降。 LTC4364内部包含两个背对背的N沟道传输晶体管，M1用于浪涌保护和输出电压稳定，M2则作为理想的二极管，提供反向输入保护和输出保持。此外，该器件还能提供过载和短路保护，支持输出电压反向，以及在输入欠压和过压条件下的智能管理。在停机模式下，电源电流可降低至仅10μA，极大地降低了功耗。 在正常工作状态下，LTC4364将浪涌抑制器M1置于完全导通状态，理想二极管M2的VDS保持在30mV，从而降低输入至负载的电压降。在输入电压浪涌期间，LTC4364通过调节M1的栅极电压，结合阻性分压器，将输出电压钳位在安全范围内，保证负载电路的正常运行。如图3所示，在92V的输入尖峰下，LTC4364仍能保持输出电压在27V，负载电路不受影响。 在电流过载或短路情况下，LTC4364会限制输出电流，以维持SENSE和OUT引脚间的电压在50mV（当OUT>2.5V时）。对于严重短路，电流限制检测电压会下降至25mV，为MOSFET提供额外保护（如图4所示）。 在过压故障发生后，LTC4364的自动重试定时器序列会提供一个冷却周期，防止MOSFET过热，当故障持续时间足够长，FAULT引脚电平降低，提前预警下游电路可能出现的功率损失（如图5所示）。LTC4364还具备输入电压监视功能，防止在低电池电量或输入过压时误操作。 LTC4364的独特之处在于，它允许在输入电源和VCC引脚之间设置电流限制器件，如电阻器R4，这样可以过滤电源瞬变，或者通过齐纳二极管D1进行电压钳位，使得系统能承受远超100V的电压冲击。图2所示的电路设计展示了该器件承受200V电源瞬变的能力。 LTC4364以其紧凑的封装、全面的保护功能和出色的电压/电流调节能力，为汽车和工业领域的电源保护提供了高效、可靠的解决方案，不仅简化了设计，也提升了系统的整体性能和安全性。