汽車應(yīng)用中的限壓電路

1、汽車應(yīng)用中的限壓電路圖1給出了一個典型的汽車電源簡化框圖，主要包括以下幾個單元：源庇護：限制+12v電源的正向，并阻擋產(chǎn)生負壓。有源庇護電路：該限壓器功能與無源庇護電路類似，但用法的是晶體管等有源器件，與具有同樣功能的無源計劃相比能夠提供更好的性價比，具有更小尺寸。開關(guān)模式或線性穩(wěn)壓器：為指定負載提供適當?shù)碾妷汉?，可能采納多路電源結(jié)構(gòu)。在不同的應(yīng)用中，這些部件的技術(shù)規(guī)格會有所不同。有些應(yīng)用中并沒有考慮這些因素，但會給系統(tǒng)的整體電氣性能帶來負面影響。事實上，上述單元電路的任何缺失都會增大系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜度。在電源中集成限壓器有源電壓限幅器的原理非常容易，在器件的輸入和輸出之間增強一個，限幅器控制該

2、的柵極。正常工作狀態(tài)下，打開mosfet并為負載供電；假如電壓超過定義的門限值，限壓電路會關(guān)閉外部mosfet，斷開電源與負載的銜接。圖2給出了基本限壓電路的內(nèi)部構(gòu)造和典型應(yīng)用電路。在這個基本的限壓電路中，vin給內(nèi)部電路供電，vin的最大電壓為80v。ovset端的分壓器設(shè)置過壓檢測門限，內(nèi)置電荷泵為低成本n溝道m(xù)osfet的柵極驅(qū)動供電，從而降低系統(tǒng)成本。除了提供過壓門限外，這些ic還提供了欠壓檢測門限。在另一計劃是采納門限可調(diào)的窗式電壓限幅，圖3給出了一個相關(guān)的應(yīng)用范例。這種狀況下，限壓電路可以防止mosfet和負載工作在欠壓和過壓狀態(tài)?？梢試栏裣拗戚敵鲭妷悍秶?將其限制在較窄的范圍內(nèi))

3、，以降低對電壓調(diào)整器輸入范圍的技術(shù)要求，從而降低電壓調(diào)整器的設(shè)計成本。而在一些音頻應(yīng)用中，并不需要高精度的電壓調(diào)整，對于這些應(yīng)用，限壓電路的設(shè)計可以省去穩(wěn)壓電路。如上所述，分壓器可以控制圖2所示ic的輸入電壓，分壓器也可以銜接到限壓器的輸出端，4所示。在后面的例子中，分壓器限制著負載上的電壓而不是容易地將其切斷。從其性能測試數(shù)據(jù)可以看出限壓檢測是周期性舉行的。振蕩周期由負載、負載電流打算，可在很寬的范圍內(nèi)變幻。周期振蕩包括兩個階段；第一個階段使mosfet進入有效模式，其次個階段將其關(guān)閉。圖4所示電路配置使mosfet周期性地進入有效模式，使功率耗散在mosfet上，需要考慮mosfet散熱問

4、題?；谶@一緣由，ic內(nèi)部包含了門限約為+160°c的高溫庇護單元，當溫度下降到+140°c以下時，電路復(fù)原到正常模式。為了優(yōu)化設(shè)計，ic應(yīng)逼近mosfet放置，使兩者具有良好的熱傳導通路。盡人皆知，電路板電源總線可能存在負向電壓尖峰或正向電壓尖峰。抑制負電壓的庇護電路可以采納無源器件或特別ic。圖5提供了max6496反向電壓庇護的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。除了限制正向電壓以外，max6496還包含一個p通道m(xù)osfet柵極控制電路，可以在正電壓時使mosfet 保持導通狀態(tài)，而在負電壓時保持關(guān)閉狀態(tài)。在高負載電流、低輸入電壓狀況下，這個電路比典型的肖特基更有用。結(jié)論本文研究的限壓電路都提供了相應(yīng)的特性參數(shù)，便于器件在各種場合的應(yīng)用。每個限壓電路在