過壓保護電路

　　摘要: 本文討論如何針對過壓保護需求修改電路，以MAX6495-MAX6499/MAX6397/MAX6398過壓保護器件為例進行說明。

　　關鍵詞： 過壓保護;過壓保護器件

　　MAX6495-MAX6499/MAX6397/MAX6398過壓保護(OVP)器件用于保護后續(xù)電路免受甩負載或瞬間高壓的破壞。器件通過控制外部串聯(lián)在電源線上的n溝道MOSFET實現(xiàn)。當電壓超過用戶設置的過壓門限時，拉低MOSFET的柵極，MOSFET關斷，將負載與輸入電源斷開。

　　過壓保護器件數(shù)據(jù)資料中提供的典型電路可以滿足大多數(shù)應用的需求(圖1)。然而，有些應用需要對基本電路進行適當修改。本文討論了兩種類似應用：增大電路的最大輸入電壓，在過壓情況發(fā)生時利用輸出電容存儲能量。

圖1 過壓保護的基本電路

　　增加電路的最大輸入電壓

　　雖然圖1電路能夠工作在72V瞬態(tài)電壓，但有些應用需要更高的保護。因此，如何提高OVP器件的最大輸入電壓是一件有意義的事情。圖2所示電路增加了一個電阻和齊納二極管，用來對IN的電壓進行箝位。如果增加一個三極管緩沖器(圖3)，就可以降低對并聯(lián)穩(wěn)壓器電流的需求，但也提高了設計成本。

圖2 增大最大輸入電壓的過壓保護電路

圖3 功過三極管緩沖器增大輸入電壓的過壓保護電路

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　　齊納二極管的選擇，要求避免在正常工作時消耗過多的功率，并可承受高于輸入電壓最大值的電壓。此外，齊納二極管的擊穿電壓必須小于OVP的最大工作電壓(72V)，擊穿時齊納二極管電流最大。

　　串聯(lián)電阻(R3)既要足夠大，以限制過壓時齊納二極管的功耗，又要足夠小，在最小輸入電壓時能夠維持OVP器件正常工作。

　　圖2中電阻R3的阻值根據(jù)以下數(shù)據(jù)計算：齊納二極管D1的擊穿電壓為54V;過壓時峰值為150V，齊納二極管的功率小于3W。根據(jù)這些數(shù)據(jù)要求，齊納二極管流過的最大電流為：

　　3W/54V = 56mA

　　根據(jù)這個電流，R3的下限為：

　　(150V - 54V)/56mA = 1.7kW

　　R3的峰值功耗為：

　　(56mA)2