具理想二極管的浪涌抑制器可保護(hù)輸入和輸出

當(dāng)出現(xiàn)輸出限制時(shí) (過(guò)壓 [如圖 5 所示] 或過(guò)流)，定時(shí)器電容器電壓斜坡上升。假如這種狀況持續(xù)的時(shí)間足夠長(zhǎng)以至于 TMR 引腳電壓達(dá)到 1.25V，則 FAULT 引腳電平走低，以向下游電路發(fā)出“即將發(fā)生功率損失”的早期報(bào)警。在 1.35V 電壓下定時(shí)器將關(guān)斷 MOSFET，并在等待一個(gè)冷卻間隔之后再嘗試重新起動(dòng)。

圖 5：LTC4364-2 在過(guò)壓故障之后的自動(dòng)重試定時(shí)器序列提供了一個(gè)非常長(zhǎng)的冷卻周期 (0.1% 占空比)

LTC4364 監(jiān)視 MOSFET 兩端的電壓，并針對(duì)不斷增加的 VCC – VOUT 成比例地縮短關(guān)斷定時(shí)器間隔。這樣，高應(yīng)力輸出短路過(guò)程的持續(xù)時(shí)間間隔要比短暫的輕微過(guò)載更短，因而有助于確保 MOSFET 在其安全工作區(qū)之內(nèi)運(yùn)作。

在過(guò)壓或過(guò)流情況下，LTC4364 具有一個(gè)非常低的再起動(dòng)占空比 (約為 0.1%)，從而可確保 MOSFET 在因故障而被關(guān)斷之后先冷卻，然后再重新起動(dòng)。圖 5 示出了 LTC4364-2 在一個(gè)過(guò)壓故障之后的自動(dòng)重試定時(shí)器序列。

LTC4364 的一個(gè)重要特性是：可在輸入電源和 VCC 引腳之間布設(shè)一個(gè)電流限制器件，例如一個(gè)電阻器 (圖 2 中的 R4)?，F(xiàn)在，VCC 引腳上的電源瞬變可利用一個(gè)電容器 (圖 2 中的 C1) 進(jìn)行濾波或由一個(gè)齊納二極管 (圖 2 中的 D1) 進(jìn)行箝位。如果選擇了一個(gè)正確的 MOSFET M1，那么該方案將能承受遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 100V 的電源瞬變。圖 2 中的電路可耐受高達(dá) 200V 的電源瞬變。

輸入電壓監(jiān)視可避免發(fā)生不想要的接通

LTC4364 采用 UV 引腳來(lái)檢測(cè)輸入欠壓狀況 (例如：低電池電量)，并在 UV 引腳電壓低于 1.25V 時(shí)使 MOSFET 保持關(guān)斷。另外，LTC4364 還監(jiān)視輸入過(guò)壓狀況并把 MOSFET 保持在關(guān)斷狀態(tài)，以在發(fā)生某種輸出故障情況之后執(zhí)行啟動(dòng)或再起動(dòng)操作。

在上電時(shí)，如果 OV 引腳電壓在 100μs 的上電復(fù)位延遲結(jié)束之前 (或 UV 引腳電壓升至 1.25V 以上之前) 高于 1.25V，則 MOSFET 將保持關(guān)斷，直到 OV 引腳電壓降至 1.25V 以下為止。該特性可避免當(dāng)電路板插入一個(gè)過(guò)壓電源時(shí)執(zhí)行啟動(dòng)操作，借助的方法是采用兩個(gè)分離的阻性分壓器以及用于 OV 和 UV 引腳的合適濾波電容器 (圖 6)。

圖 6：可對(duì)輸入 UV 和 OV 監(jiān)視器進(jìn)行配置以阻止在過(guò)壓情況下啟動(dòng)

啟動(dòng)之后，在正常情況下后續(xù)的輸入過(guò)壓條件并不會(huì)關(guān)斷 MOSFET，而是將在某種輸出故障之后阻止執(zhí)行自動(dòng)重試操作。在某個(gè)故障之后，如果 OV 引腳電壓在冷卻定時(shí)器周期結(jié)束時(shí)高于 1.25V，則 MOSFET 將保持關(guān)斷狀態(tài)，直到輸入過(guò)壓情況被清除為止。

理想二極管可利用微小的電壓降提供針對(duì)反向輸入和欠壓的保護(hù)

為提供反向輸入保護(hù)，在電子系統(tǒng)的電源通路中常常安置一個(gè)肖特基隔離二極管。這個(gè)二極管不僅消耗功率，而且還降低了可提供給負(fù)載電路的工作電壓，而在采用低輸入電壓時(shí)這一點(diǎn)特別明顯 (比如：汽車(chē)?yán)滠?chē)發(fā)動(dòng)情況)。通過(guò)采用 DGATE 引腳來(lái)驅(qū)動(dòng)第二個(gè)反向連接的 MOSFET (圖 2 中的 M2)，LTC4364 去除了傳統(tǒng)的肖特基隔離二極管及其所引起的電壓和功率損失。