過壓保護電路

　　摘要: 本文討論如何針對過壓保護需求修改電路，以MAX6495-MAX6499/MAX6397/MAX6398過壓保護器件為例進行說明。

　　關鍵詞： 過壓保護;過壓保護器件

　　MAX6495-MAX6499/MAX6397/MAX6398過壓保護(OVP)器件用于保護后續電路免受甩負載或瞬間高壓的破壞。器件通過控制外部串聯在電源線上的n溝道MOSFET實現。當電壓超過用戶設置的過壓門限時，拉低MOSFET的柵極，MOSFET關斷，將負載與輸入電源斷開。

　　過壓保護器件數據資料中提供的典型電路可以滿足大多數應用的需求(圖1)。然而，有些應用需要對基本電路進行適當修改。本文討論了兩種類似應用：增大電路的最大輸入電壓，在過壓情況發生時利用輸出電容存儲能量。

圖1 過壓保護的基本電路

　　增加電路的最大輸入電壓

　　雖然圖1電路能夠工作在72V瞬態電壓，但有些應用需要更高的保護。因此，如何提高OVP器件的最大輸入電壓是一件有意義的事情。圖2所示電路增加了一個電阻和齊納二極管，用來對IN的電壓進行箝位。如果增加一個三極管緩沖器(圖3)，就可以降低對并聯穩壓器電流的需求，但也提高了設計成本。

圖2 增大最大輸入電壓的過壓保護電路

圖3 功過三極管緩沖器增大輸入電壓的過壓保護電路

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　　齊納二極管的選擇，要求避免在正常工作時消耗過多的功率，并可承受高于輸入電壓最大值的電壓。此外，齊納二極管的擊穿電壓必須小于OVP的最大工作電壓(72V)，擊穿時齊納二極管電流最大。

　　串聯電阻(R3)既要足夠大，以限制過壓時齊納二極管的功耗，又要足夠小，在最小輸入電壓時能夠維持OVP器件正常工作。

　　圖2中電阻R3的阻值根據以下數據計算：齊納二極管D1的擊穿電壓為54V;過壓時峰值為150V，齊納二極管的功率小于3W。根據這些數據要求，齊納二極管流過的最大電流為：

　　3W/54V = 56mA

　　根據這個電流，R3的下限為：

　　(150V - 54V)/56mA = 1.7kW

　　R3的峰值功耗為：

　　(56mA)2