来自凌力尔特的LTC4366高压浪涌抑制器应用深入讲解

的功率耗散远远超过一般过压浪涌时的水平。在栅极和输出电压斜坡上升期间，部分电源电压（在满电流时）降落在MOSFET的两端。在启动之后，正常的过压浪涌发生在MOSFET关断之前。对于MOSFET的安全工作区（SOA）计算，"设计实例"部分仅考虑了正常的过压浪涌。在过压情况下启动将需要对SOA做更多的考虑。

　　停机

　　LTC4366具有一种低电流（《20A）停机状态，该状态可通过利用一个开关电阻把GATE和OUT引脚连接在一起以关断传输FET。在正常操作条件下，一个1.6A电流源将SD引脚上拉至VDD引脚电压。当不使用停机状态时，则SD引脚连接至VDD。SD引脚拉至低于（VDD引脚电压–1.5V）并持续超过700s的滤波器时间，将启动停机状态。该滤波器时间用于避免在瞬变期间发生不希望的停机启动。SD引脚通过二极管箝位在VSS–0.7V，这需要对下拉器件进行电流限（最大值为10mA）。限流的方法之一是连接一个与集电极开路下拉器件相串联的外部470k电阻器。启动外部下拉电流源将超过内部1.6A上拉电流源，并使得SD引脚电压越过停机门限。在一个过压故障之后，把器件置于停机状态可将清除故障，从而在LTC4366退出停机状态时立即恢复运作。

　　输出短路

　　输出的突然短路会导致栅极电容器CG过大的电流进入LTC4366GATE引脚。GATE引脚通过一个10V至12V的箝位电路连到OUT。如果OUT引脚电压被拉低而GATE引脚电压利用CG保持上拉，则箝位电路将由于在箝位电压被超过时试图对CG进行放电而受损。一种解决方案是增设一个与CG串联的1kRS电阻器和一个旁路二极管，如图3中所示。这个二极管使电容器能充当一条旁路，在电源过压期间吸收来自MOSFET漏极至栅极寄生电容器的能量。

　　电阻器额定功率

　　必须考虑图1中RSS电阻器的正确额定值。在过压期间，OUT引脚处于调节电压（VREG），因此RSS两端的电压为VREG–5.7V。一个小的最小电源电压要求RSS的阻值不能太大。于是，如果最小电源电压与调节电压之间的差异很大，则RSS可能需要使用一个大功率电阻器。在过压冷却周期中，（全电源电压–12V）会出现在RIN的两端。通常，RIN的阻值比RSS的阻值大几倍，因而降低了针对该电阻器的功率和尺寸要求。

　　外部PNP

　　在某些场合中，功率电阻器RSS的体积可能很庞大。可以用大阻值（具较低功率和尺寸）的RSS与一个PNP配合起来使用，如图4所示。除了由BASE引脚供应的0.8A电流之外，来自PNP的基极电流也必须流过RSS，这将限制最大RSS值。在有些场合，最小PNPβ低至35。当VSS电流为350A时，基极电流变为10A。可见，与未采用PNP的应用电路相比，这将允许使用一个大35（β）倍的RSS。

　　最小电源电压启动

　　当针对最小电源电压条件，行设计时，应选择合适的RSS和RIN以提供足够的电流，从而足以把C1充电至4.75V，这一点是很重要的。决定最小电源电压的参数包括：C1电压、MOSFET门限电压、一个串联肖特基二极管电压降、RSS和RIN的电阻、VDD引脚中的电流，最后还有来自VSS引脚的电流（见图5）。

　　VIN（MIN）=（IVDD•RIN）+VD+VTH+VC1+（IVSS•RSS）

　　以上参数使用"电特性"表获得：

　　VC1=VUVLO2=4.75V（UVLO2门限）

　　IVDD=IVDD（STHI）=9A（IVDD启动，栅极为高电平）IVSS=IVSS（AMP）=45A（采用调节放大器时的IVSS）

　　VD=0.58V

　　VIN（MIN）=（9A•RIN）+0.58V+VTH+4.75V+（45A•RSS）

　　当MOSFET栅极为高时，OUT引脚电压等于电源电压。这对最小电源电压施加了另一个限制条件，因为充电泵把VSS电流增加至160A。C1电压假定被箝位在5.7V。这些数值在"电特性"表中被规定为VZ（OUT）和IVSS（CP）（充电泵接通）：

　　VIN（MIN）=VZ（OUT）+（IVSS（CP）•RSS） 或

　　最后一个VIN（MIN）公式设定了RSS的最大值。在选择RSS之后，RIN的最大值（针对该特定的RSS）利用第一个

　　VIN（MIN）公式来计算：

　　这两个公式实现了RSS和RIN阻值的最大化（因而减少了功耗），同时仍然提供了接通充电泵所必需的VC1电压。把电源电压增加至超过最小电源电压将增加RSS中的电流和功率，并缩短C1充电所需的时间。至于那些有可能需要一个更小RSS（MAX）的情形，将在"最大电源电压启动"部分进行讨论。

　　最大电源电压起动

在启动期间，还有可能存在最大过压电源。过压保护电路必须在高电压被传送至负载之前唤醒。GATE引脚电压在C1充电的过程中动态地斜坡上升。电容器C1必须充电至2.55VUVLO1门限，以在OUT引脚电压超过过压调节点VREG之前接通调节放大器和基准。此类情况有可能把R