为您的智能负载选择合适的保护
电子负载需要保护免受停电和波动、感性负载切换和雷击的影响。在此设计解决方案中，我们回顾了一种集成度低的典型保护解决方案，该解决方案会导致 pc 板空间效率低下和物料清单增加。我们将研究如何开发具有低r的新型集成式、高度灵活的保护icds（on）提供直接、反向电压和电流保护。这些新型ic具有更小的物料清单和更好的印刷电路板空间利用率，在负载周围建立了保护周边，以增强安全性和可靠性。
介绍
保护电路是现代电子产品的无名英雄。 长电动链条，从交流线路到数字负载，没有 物质应用，穿插着保险丝和瞬态 各种尺寸和形状的电压抑制器。沿电气 路径、电应力源，例如由于以下原因引起的浪涌电流 存储电容器，停电引起的反向电流， 感性负载引起的过电压和欠压 开关或闪电 - 会损坏宝贵的电子负载。 对于构建的微处理器和存储器来说也是如此。 采用脆弱的亚微米低压技术。像 旧西部的先驱者绕着马车转，有必要 在负载周围建立保护周界以处理这些 潜在的灾难性事件。
此设计解决方案首先回顾了有效 保护方案。随后，它突出了缺点 典型的保护实施，例如高账单 材料和pc板尺寸占用。最后，它引入了一个 全新集成、高度灵活的保护ic系列，可 解决这些问题。
典型系统保护
图2显示了围绕 智能负载，例如微处理器。直流-直流 转换器—带控制装置（ic2）、同步 整流场效应管 （t3/ 74） 和相关本征二极管 （d3， d4), 以及输入和输出滤波电容器（c在- 乙外）—为微处理器供电。电压浪涌 来自 48v 电源总线 （v总线），如果直接连接到 v在愿意 对 dc-dc 转换器造成灾难性后果 及其负载。因此，前端电子保护是 必要。这里的保护是通过控制器实现的 （集成电路1），驱动两个分立式 mosfet t1和 t2.
图2.典型的电子系统和保护。
保护电子设备必须处理故障条件，例如 过压/欠压、过流和反向电流 在其额定电压和电流范围内流动。如果 预期电压浪涌超过保护电子设备 这里讨论的评级，额外的保护层可以是 添加，以滤波器和瞬态电压抑制的形式 （tvs） 设备。
过压保护
如果dc-dc转换器的最大工作电压为60v， 保护器 ic 主要由一个 mosfet 开关组成 （t2），在此操作范围内关闭并在上方打开 它。相关的本征二极管d2在以下情况下反向偏置 过压，不起作用。t 的存在1/d1在这种情况下也是无关紧要的，与 t1完全“开启”。
过流保护
即使输入电压被限制在允许的范围内 操作范围，问题可能会持续存在。上行电压 波动会产生高 cdv/dt 浪涌电流，该浪涌电流可能 熔断保险丝或使系统过热，降低其可靠性。 因此，保护ic必须配备限流器 机制。
反向电流保护
mosfet 漏极和源极之间的本征二极管为 mosfet“导通”时反向偏置，正向偏置 当 mosfet 电压极性反转时。由此可见， t2本身不会阻塞负输入电压。这些可以 意外发生，例如，在负瞬态期间 或停电时，当输入电压（v总线在图 2） 中，是 低电平或不存在且 dc-dc 转换器输入电容 （c在) 通过本征二极管d为电源总线供电2.要阻止 反向电流，晶体管t1，与其本征二极管一起放置 d1反对负电流流动，是必要的。结果 是两个 mosfet 的昂贵背靠背配置，具有 它们的本征二极管相反偏置。
集成背靠背 mosfet
如果离散，则对背靠背配置的需求是显而易见的 使用mosfet，如图2所示，如果 保护是单片的，即当控制电路 和 mosfet 集成在单个 ic 中。许多集成 配备反向电流保护的保护ic 利用 单个 mosfet，具有额外的开关预防措施 器件体二极管，无论 mosfet 如何，均可反向偏置 极化。此实现方案适用于 5v mosfet， 在源和 排水。源体和漏极体最大工作电压 在这里是一样的。在我们的例子中，高压mosfet不是 对称，只有排水管设计为承受高 相对于身体的电压。高压mosfet的布局 更为关键，具有优化 r 的高压 mosfetds（on）来 只有源短路到身体。底线，高压 （> 5v）集成解决方案必须采用背靠背 配置也是如此。
电机驱动应用
在电机驱动器应用中，直流电机电流由pwm控制 带 mosfet 桥式驱动器。在关闭部分期间 pwm控制周期，电流再循环 回到输入电容，有效地实现能量 恢复方案。在这种情况下，反向电流保护不是 要求。
传统分立式解决方案
图3显示了pc板面积方面的高成本 和物料清单，利用离散实现，如 图2中的那个（24v在，-100v至+40v保护）。电脑 电路板面积为70mm2.
图3.传统分立式保护（70mm2).
集成解决方案
图 4 显示了集成控件和 功率mosfet在同一ic中，封装在3mm×3mm中， tdfn-ep 封装。在这种情况下，pc 板面积占用为 低至分立解决方案的大约 40%（28mm2).
图4.集成保护（28mm2)
集成保护系列
max17608/max17609/max17610系列可调 过压和过流保护器件提供 此类集成解决方案的示例。它具有一个210mω的低电阻， 导通电阻集成场效应管设备保护下游 从正负输入电压故障到最高 ±60v.过压锁定阈值 （ovlo） 可通过 可选外部电阻器，可连接 5.5v 至 60v 之间的任何电压。 此外，还调整了欠压锁定阈值 （uvlo） 可选外部电阻器，电压介于 4.5v 之间 和 59v。它们具有可编程限流保护功能 高达 1a。限流阈值可通过以下方式编程 将合适的电阻连接到seti引脚。the max17608 max17610阻断反向电流，而 max17609允许电流反向流动。 这些器件还具有热关断保护功能，可防止 内部过热。它们采用小型 12 引脚 （3mm × 3毫米）tdfn-ep封装。这些器件的工作温度范围为 -40°c 至 +125°c 扩展温度范围。
结论
电子负载需要保护免受电源影响 中断和波动、感性负载切换以及 闪电。我们回顾了一个典型的保护解决方案，其 集成度低，导致效率低下 的 pc 板空间和高物料清单。一个新的家庭 集成、高度灵活、低 rds（on）保护 ic 提供 直接和反向电压和电流保护，带 最小物料清单和 pc 板空间占用。 对于max17608、max17609和max17610，“货车”是 紧密地圈起来，在负载周围建立保护周边 增强的安全性和可靠性。
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此设计解决方案首先回顾了有效 保护方案。随后，它突出了缺点 典型的保护实施，例如高账单 材料和pc板尺寸占用。最后，它引入了一个 全新集成、高度灵活的保护ic系列，可 解决这些问题。
典型系统保护
图2显示了围绕 智能负载，例如微处理器。直流-直流 转换器—带控制装置（ic2）、同步 整流场效应管 （t3/ 74） 和相关本征二极管 （d3， d4), 以及输入和输出滤波电容器（c在- 乙外）—为微处理器供电。电压浪涌 来自 48v 电源总线 （v总线），如果直接连接到 v在愿意 对 dc-dc 转换器造成灾难性后果 及其负载。因此，前端电子保护是 必要。这里的保护是通过控制器实现的 （集成电路1），驱动两个分立式 mosfet t1和 t2.
图2.典型的电子系统和保护。
保护电子设备必须处理故障条件，例如 过压/欠压、过流和反向电流 在其额定电压和电流范围内流动。如果 预期电压浪涌超过保护电子设备 这里讨论的评级，额外的保护层可以是 添加，以滤波器和瞬态电压抑制的形式 （tvs） 设备。
过压保护
如果dc-dc转换器的最大工作电压为60v， 保护器 ic 主要由一个 mosfet 开关组成 （t2），在此操作范围内关闭并在上方打开 它。相关的本征二极管d2在以下情况下反向偏置 过压，不起作用。t 的存在1/d1在这种情况下也是无关紧要的，与 t1完全“开启”。
过流保护
即使输入电压被限制在允许的范围内 操作范围，问题可能会持续存在。上行电压 波动会产生高 cdv/dt 浪涌电流，该浪涌电流可能 熔断保险丝或使系统过热，降低其可靠性。 因此，保护ic必须配备限流器 机制。
反向电流保护
mosfet 漏极和源极之间的本征二极管为 mosfet“导通”时反向偏置，正向偏置 当 mosfet 电压极性反转时。由此可见， t2本身不会阻塞负输入电压。这些可以 意外发生，例如，在负瞬态期间 或停电时，当输入电压（v总线在图 2） 中，是 低电平或不存在且 dc-dc 转换器输入电容 （c在) 通过本征二极管d为电源总线供电2.要阻止 反向电流，晶体管t1，与其本征二极管一起放置 d1反对负电流流动，是必要的。结果 是两个 mosfet 的昂贵背靠背配置，具有 它们的本征二极管相反偏置。
集成背靠背 mosfet
如果离散，则对背靠背配置的需求是显而易见的 使用mosfet，如图2所示，如果 保护是单片的，即当控制电路 和 mosfet 集成在单个 ic 中。许多集成 配备反向电流保护的保护ic 利用 单个 mosfet，具有额外的开关预防措施 器件体二极管，无论 mosfet 如何，均可反向偏置 极化。此实现方案适用于 5v mosfet， 在源和 排水。源体和漏极体最大工作电压 在这里是一样的。在我们的例子中，高压mosfet不是 对称，只有排水管设计为承受高 相对于身体的电压。高压mosfet的布局 更为关键，具有优化 r 的高压 mosfetds（on）来 只有源短路到身体。底线，高压 （> 5v）集成解决方案必须采用背靠背 配置也是如此。
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集成解决方案
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集成保护系列
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