在設(shè)計電子系統(tǒng)時，面對意外的高電壓、負(fù)電壓或電源反接的情況，如何確保電路的安全性是一個重要的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的解決方案如串聯(lián)二極管或P溝道MOSFET雖然能夠提供一定程度的保護(hù)，但它們存在功耗大、占用空間多以及成本高等問題。ADI的LTC4365則提供了一種高效且緊湊的解決方案，專門用于保護(hù)敏感電路免受這些潛在威脅。

傳統(tǒng)保護(hù)方法及其局限

通常情況下，為了隔離負(fù)電源電壓，工程師會選擇在電源線上串聯(lián)一個功率二極管或者P溝道MOSFET。然而，這種方法存在明顯的缺點(diǎn)：

功率二極管：不僅占用了寶貴的PCB空間，在高負(fù)載電流下還會消耗大量功率。

P溝道MOSFET：雖然其功耗低于二極管，但是需要額外的驅(qū)動電路，增加了整體成本，并且犧牲了低電源操作性能。

更重要的是，這兩種方法都無法提供針對過高電壓的有效防護(hù)，這通常需要額外的高電壓窗口比較器和充電泵等復(fù)雜電路來實(shí)現(xiàn)。

LTC4365的工作原理與優(yōu)勢

LTC4365是一款創(chuàng)新的器件，它能夠在正電壓高達(dá)60V和負(fù)電壓低至-40V的情況下，有效地隔離并保護(hù)敏感電路。該芯片通過一個雙路N溝道MOSFET連接不可預(yù)知的電源與敏感負(fù)載之間，僅需極少的外部組件即可完成復(fù)雜的保護(hù)功能。

圖1展示了一個典型的應(yīng)用電路示例。利用阻性分壓器設(shè)置過壓(OV)和欠壓(UV)跳變點(diǎn)，當(dāng)輸入電源超出設(shè)定的安全范圍時，LTC4365迅速切斷負(fù)載與電源之間的連接。此外，LTC4365還能在2.5V到34V的寬工作范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)一步簡化了設(shè)計流程。

精確快速的保護(hù)機(jī)制

LTC4365內(nèi)置兩個精確（±1.5%）的比較器，用于監(jiān)測VIN上的OV和UV狀態(tài)。一旦檢測到異常電壓水平，立即關(guān)閉外部MOSFET，確保負(fù)載安全。同時，UV和OV輸入端具有非常低的漏電流（在100°C時通常小于1nA），允許使用較大的外部電阻值進(jìn)行分壓，從而減少功耗。

圖2展示了當(dāng)VIN從-30V緩慢上升至30V時LTC4365的行為。在設(shè)定的3.5V至18V窗口內(nèi)，VOUT跟隨VIN變化；一旦超出此范圍，LTC4365會立即將N溝道MOSFET斷開，即使在VIN為負(fù)值的情況下也是如此。

圖2

新穎的反向保護(hù)技術(shù)

LTC4365采用了一種獨(dú)特的負(fù)電源保護(hù)機(jī)制。當(dāng)檢測到負(fù)電壓時，LTC4365會迅速將GATE引腳連接到VIN，沒有二極管壓降。這意味著當(dāng)柵極處于最負(fù)電位時，從VOUT到VIN的泄漏電流極小。圖3展示了當(dāng)VIN帶電插入至-20V時的響應(yīng)情況，顯示了GATE引腳能夠緊密跟隨VIN的變化，無需額外的保護(hù)電路。

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