Что произойдет, если кто-то подключит источник питания 24 В к вашей цепи 12 В?
Если провода питания и заземления случайно поменяются местами, будет ли цепь по-прежнему безопасной?
Работает ли ваше приложение в суровых условиях, где входной сигнал питает переходные процессы к очень высоким напряжениям или даже ниже потенциала земли?
Даже если вероятность возникновения вышеуказанных событий очень мала, любое из них полностью повредит печатную плату.
Чтобы изолировать отрицательные напряжения питания, обычной практикой является размещение силового диода или P-канального МОП-транзистора последовательно с источником питания. Однако--
● Диоды занимают ценное место на плате и рассеивают много энергии при высоких токах нагрузки;
● Хотя рассеиваемая мощность P-канальный МОП-транзистор ниже, чем у последовательного диода, стоимость МОП-транзистора и требуемая схема управления будут увеличиваться.
Оба решения жертвуют работой с низким энергопотреблением, особенно последовательным диодом. Кроме того, ни один из подходов не обеспечивает защиту от избыточного напряжения, что требует большего количества схем, включая высоковольтный оконный компаратор и накачку заряда.
Пониженное напряжение, перенапряжение и обратная защита от питанияThe LTC4365 — это уникальное решение, которое компактно и надежно защищает чувствительные цепи от неожиданно высоких или отрицательных напряжений питания. LTC4365 может изолировать положительные напряжения до 60 В и отрицательные напряжения до –40 В. Только напряжения сiв безопасном рабочем диапазоне мощности подаются к нагрузке. Единственными необходимыми внешними активными компонентами являются двойные N-канальные МОП-транзисторы, подключенные между непредсказуемым источником питания и чувствительной нагрузкой. На рисунке 1 показана полная схема приложения. Резистивный делитель устанавливает точки отключения перенапряжения (OV) и пониженного напряжения (UV) для подключения/отключения нагрузки от VIN. Если входной источник питания выходит за пределы этого окна напряжения, LTC4365 быстро отключит нагрузку от источника питания. Рисунок 1: Полная схема Двойные N-канальные МОП-транзисторы изолируют положительное и отрицательное напряжения при VIN. Во время стандартной работы LTC4365 подает повышенное напряжение 8,4 В на затвор внешнего МОП-транзистора. Эффективный рабочий диапазон LTC4365 составляет от 2,5 В до 34 В - окна OV и UV могут попадать в этот диапазон. Для большинства применений нет необходимости в защитном зажиме на VIN, что еще больше упрощает конструкцию платы.
Точная и быстрая защита от перенапряжения и пониженного напряженияДва точных (±1,5%) компаратора в мониторе LTC4365 V для перенапряжения (OV) и пониженного напряжения (UV). Затвор внешнего МОП-транзистора быстро отключается, если входное напряжение поднимается выше порога OV или падает ниже УФ-транзисторадолжны, соответственно. Внешний резистивный делитель позволяет пользователю выбрать диапазон входного питания, совместимый с нагрузкой на VOUT. Кроме того, входы УФ и ОВ имеют очень низкий ток утечки (обычно <1 нА при 100 ° C), что позволяет подавать большие значения тока во внешний резистивный делитель.
На рисунке 2 показана реакция VIN в схеме на рисунке 1 на медленный переход от –30 В до 30 В. Пороги УФ и ОВ запрограммированы на 3,5 В и 18 В соответственно. Когда напряжение питания находится в пределах окна от 3.5 В до 18 В, VOUT следует за VIN. При превышении этого окна LTC4365 отключает N-канальный МОП-транзистор и отключает VOUT от VIN, даже если VIN отрицательный.
Рисунок 2: Защита нагрузки при повышении VIN с –30 В до 30 В использует новую схему защиты от отрицательного питания. Когда LTC4365 обнаруживает отрицательное напряжение на VIN, он быстро подключает вывод GATE к VIN. Между напряжениями GATE и VIN нет перепада диодов. Когда затвор внешнего N-канального МОП-транзистора находится на самом отрицательном потенциале (VIN), ток утечки от VOUT к отрицательному напряжению на VIN минимален.Новая защита от обратного энергопотребленияLTC4365
На рисунке 3 показано, что происходит, когда VIN подключен к сети с напряжением –20 В. VIN, VOUT и GATE запускаются при потенциале заземления непосредственно перед подключением. Напряжение на выводах VIN и GATE упадет значительно ниже –20 В из-за паразитной индуктивности VIN и GATE cлинии подключения. Внешний МОП-транзистор должен иметь спецификацию напряжения пробоя, которая может безопасно выдерживать это превышение.
<p style="text-align: center;">
Рисунок 3: Защита от горячей замены от VIN до –20V Очевидно, что скорость, с которой работает схема обратной защиты LTC4365, зависит от того, насколько близко вывод GATE следует за VIN во время переходных процессов отрицательного напряжения. На показанной шкале формы волн этих двух почти неразличимы. Обратите внимание, что для обеспечения обратной защиты не требуется никаких других внешних схем. И многое другое! Изолированный переменный ток, управление горячей заменой™ обратного VIN with VOUT Powered После неисправности OV или UV (или когда VIN становится отрицательным) входной источник питания должен вернуться в допустимое окно рабочего напряжения в течение не менее 36 мс, чтобы снова включить внешний МОП-транзистор. Это эффективно изолирует невыпрямленную сеть переменного тока 50 Гц и 60 Гц. Кроме того, LTC4365 обеспечивает защиту от отрицательных VIN-соединений, даже если VOUT управляется отдельным источником питания. До тех пор, пока напряжение пробоя внешнего МОП-транзистора (60 В) не превышено, смена полярности VIN не повлияет на питание 20 В на VOUT. Используя полевые МОП-транзисторы (и без диодов), контроллер LTC4365 обеспечивает защиту чувствительных цепей от перенапряжения, пониженного напряжения и обратного напряжения. Напряжение питания передается на выход только тогда, когда оно проходит регулируемое пользователем ультрафиолетовое излучение и Пороги срабатывания OV. Любое напряжение за пределами этого окна изолировано и защищено от 60 В до -40 В.In conclusion
Новая конструкция корпуса LTC4365 позволяет создать небольшое надежное решение с минимальным количеством внешних компонентов и доступна в крошечных 8-контактных корпусах DFN и TSOT-23 размером 3 мм x 2 мм. LTC4365 имеет широкий рабочий диапазон от 2,5 В до 34 В и потребляет всего 10 мкА во время выключения.
