【導讀】如今的普通工作人員常常身兼裝配工和安裝工兩種工作，這就意味著(zhù)您的設計（無(wú)論好壞）需要簡(jiǎn)單易用，并需要良好的保護。平心而論，所有技術(shù)就擺在那里，而我們大多數人卻對技術(shù)細節一點(diǎn)都不熟悉。這就是說(shuō)，我們要繼續裝配我們的最新環(huán)繞音響系統、家庭辦公網(wǎng)絡(luò )，甚至在我們鐘愛(ài)的汽車(chē)中裝配最新的信息娛樂(lè )系統。在這方面與對功率密度、效率、精確度及小型化等不斷增長(cháng)的需求之間，電源保護向導非常繁忙。
在過(guò)去幾年里，我目睹了電路保護方案需求的增長(cháng)，其可針對反向連接、浪涌鉗位以及反向電流保護進(jìn)行防御。這些要求主要針對電壓絕對值范圍介于 12 至 48V 之間的正極 GND 與負極 GND 兩種系統。
那么，這些聽(tīng)起來(lái)讓人害怕的多元素威脅到底是什么呢？！
● 反向連接代表 DC 電源反接，正極接負極，負極接正極。此外，由適配器供電的系統如果使用的是錯誤適配器，也會(huì )出現反向連接問(wèn)題；
● 浪涌鉗位指的是超過(guò)最大負載額定電壓的大峰值，通常由雜散電感（電線(xiàn)）以及快速變化的負載電流引起。無(wú)論你喜歡與否，Ldi/dt 沖擊都會(huì )依照物理定律而產(chǎn)生。很多系統在部署前都需要進(jìn)行特定的浪涌測試；
● 反向電流保護是指防止出現從負載流向電源的錯誤方向電子。這在冗余電源系統和“生命能量”能量解決方案中需要格外關(guān)注。固態(tài)硬盤(pán) (SSD) 需要這樣的能量實(shí)現在 30~40ms 的時(shí)間內干凈利落地關(guān)斷。如果這種能量流到了總線(xiàn)而不是支持 SSD 的關(guān)斷活動(dòng)，那么它就會(huì )丟失數據。
目前已經(jīng)有幾款基于試驗測試保護開(kāi)關(guān)控制器的簡(jiǎn)單有效的現成解決方案。
您是否希望您的熱插拔設備具有浪涌、反向電流或反向連接保護功能？
為了便于查看和檢查，我們已對具體解決方案元件進(jìn)行了顏色標注。所有的技術(shù)細節都在應用手冊《LM5069 幫助實(shí)現浪涌阻斷和反向電壓保護》中，但重點(diǎn)內容要在這里概括性地重述一下。
黃色標注 — 反向電流阻斷 — 當 VOUT>VIN 時(shí)，FET (Q2) 會(huì )阻止電流流經(jīng)隱藏的 Q1 體二極管。當輸入電壓降到由 R1、R2 和 R3 編程的 UV 電平以下時(shí)，電路將自動(dòng)關(guān)斷兩個(gè) FET。
藍色標注 — 鉗位浪涌 — 從 GATE 引腳到 GND 之間的齊納二極管可將 VOUT 限定為 VZENER – VTH_FET。與完全關(guān)閉電源的簡(jiǎn)單 0V 保護不同，該款智能齊納二極管附件會(huì )在電壓浪涌時(shí)繼續向負載供電。如果該限制開(kāi)始對 FET 產(chǎn)生去應激作用，不用擔心。內建 FET 安全工作區 (SOA) 保護可防止 FET 毀壞。汽車(chē)負載突降浪涌參數通常為 80 至 100V，持續時(shí)間為 100ms。
綠色標注 — 反接會(huì )出問(wèn)題！ — 當您把跨接線(xiàn)纜接反時(shí)，您最不希望看到的就是車(chē)里的重要模塊因反向連接而損壞，并因修車(chē)而延長(cháng)出行時(shí)間。這些簡(jiǎn)單的修改會(huì )保護所有下游電路免受反向電壓的損壞。二極管 D1 能防止 LM5069 在應用反向電壓時(shí)出現反向偏置。未加電時(shí)，LM5069 會(huì )將 GATE 拉向 GND，以將其關(guān)斷，但在反向連接狀態(tài)下，GND 和 Gate 實(shí)際上都是浮動(dòng)的。為了確保在這種情況下將 GATE 拉為低，應在 GATE 和 VIN（現在，這是電路中的最低電勢節點(diǎn)）之間連接 D2 和 R11。
對于需要汽車(chē) Q100 部件的應用，LM5060-Q1 產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中提供了類(lèi)似的解決方案。
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