EOS 事(shi)件(jian)會(hui)引(yin)起(qi)局(ju)部(bu)發(fa)熱(re)效(xiao)應(ying)並(bing)造(zao)成(cheng)芯(xin)片(pian)級(ji)敷(fu)金(jin)屬(shu)或(huo)結(jie)點(dian)受(shou)損(sun)，但(dan)一(yi)開(kai)始(shi)或(huo)許(xu)並(bing)不(bu)存(cun)在(zai)明(ming)顯(xian)的(de)缺(que)陷(xian)。隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)的(de)推(tui)移(yi)以(yi)及(ji)溫(wen)度(du)和(he)電(dian)壓(ya)偏(pian)置(zhi)的(de)加(jia)速(su)作(zuo)用(yong)，此(ci)類(lei)損(sun)壞(huai)將(jiang)改(gai)變(bian)性(xing)能(neng)特(te)征(zheng)，並(bing)有(you)可(ke)能(neng)造(zao)成(cheng)電(dian)遷(qian)移(yi)、熱點和熱失控
，從而導致全麵的 IC 故障。

 

長久以來人們就認識到了這類風險，因此負責保證設備安全性、可靠性和性能的機構及標準化組織已經製定了多種規範，以針對各種潛在的壓力過大問題保護電子電路。

 

這類風險之一與上遊電源幹擾有關，本文中我們集中探討美國國防部接口標準 MIL-STD-1275
，該標準與 28V DC 軍用車輛電源有關
，還有其他一些類似的國家級規範，例如英國的 DEFSTAN 61-5 Part 6。飛機有自己的標準，例如，DO-160 麵向民用飛機，MIL-STD-704 麵向軍用飛機。雖然特定的脈衝特性發生了變化，但它們在概念上都是非常相似的，因此適用於同樣的原理。

 

盡管芯片內置的 ESD 保護功能可以在某種程度上針對電源幹擾引起的 EOS 事件提供保護
，但是這類事件也許根本就不是異常情況，而是係統典型工作範圍的一部分，這也許表示，會有反反複複超出 IC 最大絕對額定值的事件發生。

 

 

dianyajianfengdetedianshichixushushiweimiaojigaodajibaifudedianya
，youleijihuofuzaijieyuedeganyingouhechansheng。muqianyingyongdejiejuefanganshiyouxiaode，zhezhongjiejuefangantongchangcaiyongshuntaidianyayizhiqi

，fuyisuoxude EMI 濾波電路和電源電纜電感。

 

電壓浪湧一般高達 100V，chixushushihuoshubaihaomiao，youpaozaiyinqi。fuzaidianluhuodianchiduanjiehuidaozhijiaoliufadianjiliangduandedianyazaiduanshijianneikuaisushangsheng，bingyincidaozhishiyongtongyidianyuandeqitafuzaiyudaotongyidianyalangyong。zhengruwomenshaohouhuikandaodenayang
，zhekenengshiyigefutiaozhanxingjinanyijiejuedewenti。

 

疊die加jia在zai輸shu入ru電dian源yuan之zhi穩wen態tai電dian壓ya軌gui上shang的de電dian壓ya紋wen波bo會hui造zao成cheng進jin一yi步bu的de設she計ji挑tiao戰zhan。適shi度du振zhen幅fu的de紋wen波bo可ke由you輸shu入ru電dian容rong器qi濾lv波bo至zhi保bao護hu電dian路lu
，但dan是shi在zai較jiao大da紋wen波bo和he較jiao大da電dian流liu情qing況kuang下xia
，通tong過guo保bao護hu電dian路lu將jiang紋wen波bo傳chuan送song到dao下xia遊you穩wen壓ya級ji的de做zuo法fa會hui更geng實shi用yong且qie效xiao率lv更geng高gao。

 

 

圖 1：無源過壓保護電路

 

傳統的無源過壓保護電路 (圖 1) 需xu要yao相xiang對dui較jiao大da和he笨ben重zhong的de組zu件jian

，這zhe樣yang的de組zu件jian引yin入ru插cha入ru損sun耗hao
，可ke能neng因yin功gong率lv需xu求qiu增zeng加jia而er成cheng為wei一yi個ge問wen題ti。將jiang很hen大da的de能neng量liang分fen流liu到dao地di這zhe種zhong做zuo法fa不bu能neng確que保bao向xiang下xia遊you供gong電dian，且qie可ke能neng由you於yu重zhong複fu操cao作zuo而er導dao致zhi無wu源yuan組zu件jian損sun壞huai。

 

一種較好的解決方案是采用線性浪湧抑製器 IC，這可提供更佳性能、過流保護和更多功能，同時減少了所需電路板麵積。一個例子是 LT4363 高壓浪湧抑製器 (圖 2)。我們之所以稱這款 IC 是一種線性浪湧抑製器，是因為其操作與線性穩壓器類似。

 

圖 2：具電流限製的 LT4363 浪湧抑製器

 

在正常操作情況下，一個外部 N 溝道 MOSFET 被驅動至全通
，並充當一個具非常小電壓降的傳輸器件。如果輸出電壓上升至高於由 FB 引腳上的電阻分壓器設定的穩壓值
，MOSFET 就調節 OUT 引腳上的電壓，從而使負載電路能夠在瞬態事件發生期間繼續運行。

 

SNS 和 OUT 引腳之間的可選電阻器用來控製過流事件，電流限製環路控製 MOSFET 上的柵極電壓
，以將電阻器兩端的檢測電壓限製到 50mV。

 

無論過壓還是過流事件都會啟動一個電流源給連至 TMR 引腳的電容器充電。充電電流與輸入至輸出電壓差有關，以使定時器周期隨著日益嚴重的故障而縮短

，從而確保 MOSFET 保持在其安全工作區之內。

 

 

線性浪湧抑製器為需要高達約 4A 電流的係統提供了一種非常出色的解決方案，當超出這個電流範圍時，該電路有效穿越長時間浪湧的能力會受到 MOSFET 安(an)全(quan)工(gong)作(zuo)區(qu)的(de)限(xian)製(zhi)。對(dui)於(yu)較(jiao)大(da)的(de)電(dian)流(liu)

，通(tong)過(guo)采(cai)用(yong)專(zhuan)用(yong)的(de)開(kai)關(guan)穩(wen)壓(ya)器(qi)技(ji)術(shu)如(ru)今(jin)可(ke)提(ti)供(gong)一(yi)種(zhong)更(geng)有(you)效(xiao)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，在(zai)該(gai)技(ji)術(shu)中(zhong)，限(xian)製(zhi)主(zhu)要(yao)變(bian)成(cheng)了(le)係(xi)統(tong)熱(re)質(zhi)量(liang)和(he)相(xiang)關(guan)的(de)最(zui)大(da)結(jie)溫(wen)考(kao)慮(lv)因(yin)素(su)之(zhi)一(yi)。

 

圖 3：LTC7860 高效率開關浪湧抑製器

 

LTC7860 專為用作高效率開關浪湧抑製器和 / 或輸入浪湧電流限製器而設計（圖3）。在正常操作期間，LTC7860 處於壓差或 SWITCH-ON 模式

，並持續驅動外部 MOSFET

，從而將輸入電壓傳遞至輸出。

 

LTC7860 在啟動或響應輸入過壓或輸出短路事件時切換進入 PROTECTIVE PWM (保護性PWM) moshi，shuchudianyatiaojiezhianquanzhi，congershifuzainenggouzaifashengshuruguoyashijianshijixuzhengchanggongzuo。waibubijiaoqixianzhidianliujiancedianzuqiliangduandedianya，tiaojiezuidashuchudianliu，yizhenduiguoliuguzhangtigongbaohu。

 

可調定時器限製 LTC7860 可用於過壓或過流調節的時間。當定時器到期時，外部 MOSFET 斷開，直到 LTC7860 經過冷卻期後重啟為止。通過在功率損耗很高時嚴格限製處於 PROTECTIVE PWM 模式的時間
，可以針對正常工作情況優化組件和熱量設計，使組件和設計方案能夠在發生高壓輸入浪湧和 / 或過流故障時安全地工作。還可以增加一個 PMOS 以提供電池反向保護。

 

通過給 LTC7860 的電源偏置增加一個簡單的並聯穩壓器，就可以將VIN 至 SGND 最大範圍從60V擴大到超過 200V。

 

 

就上述 LT4363 這類線性浪湧抑製器和 LTC7860 開關浪湧抑製器而言


，一旦開始調節，功率損耗就會顯著上升。在線性浪湧抑製器中，功率損耗是起調節作用的 MOSFET 之功耗。而在高效率浪湧抑製器或開關浪湧抑製器中，內部功率損耗由轉換效率決定。

 

 

由you於yu功gong率lv損sun耗hao降jiang低di
，因yin此ci與yu同tong級ji別bie的de線xian性xing解jie決jue方fang案an相xiang比bi，開kai關guan浪lang湧yong抑yi製zhi器qi將jiang允yun許xu更geng高gao的de輸shu出chu電dian流liu和he功gong率lv級ji別bie。在zai開kai關guan浪lang湧yong抑yi製zhi器qi中zhong，內nei部bu浪lang湧yong功gong率lv損sun耗hao會hui比bi正zheng常chang功gong率lv損sun耗hao增zeng加jia 10 倍之多。如果停留在 PWM 模式調節的時間受限，則運行功率會超越穩態操作中所能實現的水平。

 

浪湧抑製器保護的結果是
，下遊組件可具有較低的額定電壓，但在高 VIN 降壓型穩壓器可用時，那為什麼不使用其中一款而免除保護電路呢? suiranzhehuoxuhenxiyinren，danshicileijiangyaxingwenyaqidianlujiangxuyaozhenduizuihuaiqingkuangerquedingdezujian
，bingjiangbixucaiquxianzhezengduodesanrecuoshi。lingwai

，zheyexuhaihuibashangyoudianyuanzhiyurongyizaoshoushuchuduanluguzhangsunhuaidejingdi。

 

在軍用車輛應用中，LTC7860 保護采用 28V 車輛電源總線工作的設備，並用評估電路板進行了測試。

 

MIL-STD-1275 版本 E 定義了各種電源變化情況
，從穩態工作到啟動幹擾、尖峰、浪湧和紋波，並針對每一種情況規定了要求，表 1 概述了這些情況。

 

表 1：MIL-STD-1275E 要求和 LTC7860 性能

 

淩力爾特之前開發的演示電路 DC2150A-C 也提供線性浪湧抑製器解決方案，該解決方案滿足之前的 MIL-STD-1275 修訂版 D 規範的要求。

 

 

專用浪湧抑製器 IC 為無源保護電路提供了卓越的性能，有助於滿足未來係統減小尺寸、重量和功率的要求。

 

線性模式浪湧抑製器提供了具備低插入損耗的出色解決方案，適合輸出電流高達 4A 左右的係統。開關浪湧抑製器將輸出電流能力擴展到 4A 以上

，同時解決方案尺寸很小，效率很高。

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