針對反向連接、浪涌鉗位以及反向電流保護(hù)的方案

針對反向連接、浪涌鉗位以及反向電流保護(hù)的方案如今的普通工作人員常常身兼裝配工和安裝工兩種工作，這就意味著您的設(shè)計(jì)（無論好壞）需要簡單易用，并需要良好的保護(hù)。平心而論，所有技術(shù)就擺在那里，而我們大多數(shù)人卻對技術(shù)細(xì)節(jié)一點(diǎn)都不熟悉。這就是說，我們要繼續(xù)裝配我們的最新環(huán)繞音響系統(tǒng)、家庭辦公網(wǎng)絡(luò)，甚至在我們鐘愛的汽車中裝配最新的信息娛樂系統(tǒng)。在這方面與對功率密度、效率、精確度及小型化等不斷增長的需求之間，電源保護(hù)向?qū)Х浅７泵?。在過去幾年里，我目睹了電路保護(hù)方案需求的增長，其可針對反向連接、浪涌鉗位以及反向電流保護(hù)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(fù)極GND兩種系統(tǒng)。那么，這些聽起來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(fù)極，負(fù)極接正極。此外，由適配器供電的系統(tǒng)如果使用的是錯(cuò)誤適配器，也會(huì)出現(xiàn)反向連接問題；浪涌鉗位指的是超過最大負(fù)載額定電壓的大峰值，通常由雜散電感（電線）以及快速變化的負(fù)載電流引起。無論你喜歡與否，Ldi/dt沖擊都會(huì)依照物理定律而產(chǎn)生。很多系統(tǒng)在部署前都需要進(jìn)行特定的浪涌測試；反向電流保護(hù)是指防止出現(xiàn)從負(fù)載流向電源的錯(cuò)誤方向電子。這在冗余電源系統(tǒng)和“生命能量”能量解決方案中需要格外關(guān)注。固態(tài)硬盤(SSD)需要這樣的能量實(shí)現(xiàn)在30~40ms的時(shí)間內(nèi)干凈利落地關(guān)斷。如果這種能量流到了總線而不是支持SSD的關(guān)斷活動(dòng)，那么它就會(huì)丟失數(shù)據(jù)。目前已經(jīng)有幾款基于試驗(yàn)測試保護(hù)開關(guān)控制器的簡單有效的現(xiàn)成解決方案。您是否希望您的熱插拔設(shè)備具有浪涌、反向電流或反向連接保護(hù)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(biāo)注。所有的技術(shù)細(xì)節(jié)都在應(yīng)用手冊《LM5069幫助實(shí)現(xiàn)浪涌阻斷和反向電壓保護(hù)》中，但重點(diǎn)內(nèi)容要在這里概括性地重述一下。黃色標(biāo)注—反向電流阻斷—當(dāng)VOUT>VIN時(shí)，F(xiàn)ET(Q2)會(huì)阻止電流流經(jīng)隱藏的Q1體二極管。當(dāng)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(lán)色標(biāo)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)閉電源的簡單0V保護(hù)不同，該款智能齊納二極管附件會(huì)在電壓浪涌時(shí)繼續(xù)向負(fù)載供電。如果該限制開始對FET產(chǎn)生去應(yīng)激作用，不用擔(dān)心。內(nèi)建FET安全工作區(qū)(SOA)保護(hù)可防止FET毀壞。汽車負(fù)載突降浪涌參數(shù)通常為80至100V，持續(xù)時(shí)間為100ms。綠色標(biāo)注—反接會(huì)出問題！—當(dāng)您把跨接線纜接反時(shí)，您最不希望看到的就是車?yán)锏闹匾K因反向連接而損壞，并因修車而延長出行時(shí)間。這些簡單的修改會(huì)保護(hù)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(yīng)用反向電壓時(shí)出現(xiàn)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(yīng)在GATE和VIN（現(xiàn)在，這是電路