航空和国防应用的电源保护策略
在板级设计上,採用大型模组化的螺栓式隔离型稳压器为最终电压轨提供多个输出的做法正逐步让位于分佈式的高效率POL交换式稳压器,例如凌力尔特公司的uModule系列(见图1)。此类稳压器通常由LRU内部的一个隔离式中间电源匯流排来供电,而LRU则依靠飞机或车辆的电源系统馈送28V或更高的直流电压。
图1:凌力尔特LTM4601 uModule产品。
转向POL电源架构使得有机会将突波保护从中央电源电路板重新分配到LRU内的各个电路板上。较小的负载则可以採用使用专用过压保护IC的小型高效解决方案。
LT4356解决方案
LT4356突波抑制器保护负载免受高压瞬态和过流故障影响。图2显示了该元件的简化结构图。在正常作业条件下,一个外部N通道MOSFET被驱动至完全导通,并充当一个传输元件。如果输入电压升高,高于FB接脚电阻分压器设定的稳定点,那么该MOSFET就变成一个线性稳压器,允许负载电路经过瞬态事件继续工作。
图2:LT4356简化结构图。
产生过流时,电流限制迴路控制MOSFET上的栅极电压,以将VCC和SNS接脚之间的检测电压限制到50mV。
无论过压还是过流都将启动一个电流源,以给TMR接脚充电。充电电流与输入至输出电压之差有关,这样故障越严重,定时器週期就越短,因而确保MOSFET保持在安全工作区内。当VTMR达到1.25V时,故障接脚拉低,以指示检测到一个故障。如果故障状态持续,那么当VTMR达到1.35V时,MOSFET断开。用2uA电流拉低TMR接脚,以设定冷却週期,直到该接脚达到0.5V的重试门限且MOSFET再次接通为止。
图3a显示了一个具12V输入的典型应用电路,而在图3b中,16V箝位电平保护下行DC-DC转换器免受80V输入突波影响。
图3:LT4356应用电路。
LT4356可以在4V至80V(最大绝对值为100V)的输入电压範围内工作,还可以拉至比地电位低60V而不会损坏。在需要的地方增加一个小型瞬态电压抑制器,可以针对短暂的高压尖峰提供更高的保护水準。LT4356有叁个版本(参见表2)。
表2:LT4356可选版本。
LT4356MP(军用级塑封)级产品在-55℃至+125℃的温度範围经过测试并有保证,採用MSOP-10或SO-16封装。所有MP级产品还经过
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