一些电力系统必须应对短时间的高压浪涌,如汽车中的浪涌。必须保护负载电路免受这些瞬态的影响,但高可用性系统必须在这些事件期间继续运行。
ADI(亚德诺)的LT4356-3是一个过压保护调节器,它驱动外部N沟道MOSFET作为传输晶体管。它在4V至80V的宽电源电压范围内工作。它也可以被拉到地电位以下高达60V而不会损坏。
4V的低电源要求使其即使在汽车应用中的冷起动条件下也能运行。内部电荷泵接通N沟道MOSFET,以极低的功耗向负载提供电流。两个MOSFET可以背靠背连接,以取代用于反向输入保护的串联肖特基二极管。这提高了效率,并在冷启动期间增加了负载电路的可用电源电压水平。

通常,传输晶体管完全导通,以很小的电压降为负载供电。当电源电压浪涌过高时,电压放大器(VA)控制MOSFET的栅极,并将源极引脚处的电压调节到由外部电阻分压器从OUT引脚到地和内部1.25V参考设置的水平。电流源开始对TMR引脚接地的电容器充电。如果TMR引脚VTMR的电压达到1.25V,FLT引脚会拉低,表示由于过电压情况即将关闭。传输晶体管保持导通状态,直到TMR引脚达到1.35V,此时GATE引脚拉低关断MOSFET。GATE销保持锁定状态,直到通过两种方式之一清除为止。首先,在重新通电之前,将零件断电100µs以上,或者第二,将SHDN拉到0.4V以下100µs以下,然后以高于10V/ms的转换速率拉高SHDN。
一旦输出电压未被维修,TMR引脚处的电势就开始下降,表明过电压情况已经消失,但即使TMR引脚的电压达到0.5V,GATE引脚也保持较低水平。
故障定时器允许负载在短瞬态事件期间继续运行,同时保护MOSFET免受长时间电源过电压的损坏,例如汽车中的负载倾倒。定时器周期随MOSFET两端的电压而变化。较高的电压对应于较短的故障定时器周期,确保MOSFET在其安全工作区域(SOA)内运行。
LT4356-3通过监测放置在VCC和SNS引脚之间的可选感测电阻器两端的电压来感测过电流状况。有源限流电路(IA)控制GATE引脚,将感测电压限制在50mV。还产生电流以开始对TMR引脚充电。该电流大约是过电压事件期间产生的电流的5倍。当TMR引脚的电压达到1.25V时,FLT引脚拉低,当电压达到1.35V时,MOSFET关断。
辅助放大器的负输入端连接到内部1.25V参考。输出下拉装置能够吸收高达2mA的电流,使其能够驱动LED或光耦合器。该放大器可以配置为驱动外部PNP晶体管的线性调节器控制器或用于监测电压的比较器功能。
SHDN引脚关闭传输晶体管,并将电源电流降低到小于7µA。