高压浪涌抑制器取代笨重的无源组件

决方案。其他设计一般在输入采用并联箝位，这在持续过压情况下，可能导致损坏或保险丝熔化。

当面对输入电压尖峰和浪涌时，LTC4366 和 LT4363 等高压浪涌抑制器用串联 MOSFET 限制输出电压，而不是用笨重的无源组件将很多能量分流到地。在正常运行时，MOSFET 得到全面改进以最大限度降低 MOSFET 的功耗。当浪涌或尖峰期间输入电压上升时，浪涌抑制器调节输出电压，以向负载提供安全、不间断的供电。电流限制和定时器功能保护外部 MOSFET 免受更严重情况的影响。

9 浪涌

在 MIL-STD-1275D 中，MOSFET 功耗最严重的情况发生在 100V 输入浪涌时。图 5 所示电路将输出电压调节至 44V。结果，该电路必须从 100V 输入下降 56V，降至 44V 输出。在这一符合 MIL-STD-1275D 要求的解决方案中，为了提高输出端可用功率，采用了两个串联 MOSFET。用 LTC4366 将第一个 MOSFET 的源极调节至 66V，同时用 LT4363 将第二个 MOSFET 的源极调节至 44V。这就降低了在两个 MOSFET 任意一个中必须消耗的功率。

图6和图7显示了浪涌测试时测得的结果。图6中的示波器波形显示，这个电路的工作满足之前描述的全部 100V/500ms MIL-STD-1275D 浪涌要求。图 7 显示，这个电路工作在描述于 MIL-STD-1275D 推荐测试中可经受不那么严格的 100V/50ms 脉冲情况。

10 尖峰

MOSFET M1 处理 +250V 尖峰情况，该 MOSFET 规定从漏极到源极承受超过 300V 的电压。MIL-STD-1275D 规定，输入能量限制到 15mJ，完全处于这个 MOSFET 能力范围之内。图 8 显示，输入端的 +250V 尖峰与输出之间隔离了。

类似地，-250V 尖峰测试结果如图 9 所示。在这种情况下，二极管 D1 在-250V 尖峰时反向偏置，隔离了来自 M2 的尖峰和输出。D1 也提供反向极性保护，从而防止负输入电压出现在输出端。(D1 前面的 LTC4366 浪涌抑制器无需额外保护，就能承受反向电压和 -250V 尖峰。)

可选双向瞬态电压抑制器 (TVS) 放置在输入端以提供额外保护。其 150V 击穿电压不影响电路在低于 100V 时工作。对于输入端不想要 TVS 的应用而言，这种可选组件可以去除。请注意，在图8和图9中，输出电压曲线 (VOUT) 显示，在 MIL-STD-1275D 尖峰期间有高频振铃，这是当所有电阻和电感都最大限度减小、0.1µF 测试电容器直接在电路输入端放电时，在电源和地走线中流动的大电流产生之测量干扰。

11 纹波

若要满足 MIL-STD-1275D 纹波规格要求，需要更多的组件。二极管 D1 与电容器 C1 - C12 构成一个 AC 整流器。整流后的信号出现在 DRAIN2 节点。

LT4363 与检测电阻器 RSENSE 相结合，将最大电流限制到 5A (典型值)。如果输入纹波波形的上升沿试图以超过 5A 的电流上拉输出电容器，那么 LT4363 通过下拉 M2 的栅极的瞬间地限制住该电流。

为了快速地恢复栅极电压，用组件 D3 – D4、C13 – C15 构成的小型充电泵补充 LT4363 的内部充电泵，以快速上拉 MOSFET M2 的栅极。即便如此，在这种纹波情况下，可用负载电流必须降至 2.8A。图 10 显示，在纹波测试时仍然给输出供电。

12 过热保护

最后，过热保护由组件 Q1、Q2、R1 – R4 和热敏电阻器 RTHERM 实现。如果 M2 散热器 (HS3) 的温度超过 105°C，那么 Q2A 就下拉 LT3463 的 UV 引脚，强制 MOSFET M2 断开，限制其最高温度。

应该提到的是，如果采用这些规定的组件，那么在启动模式初次啮合浪涌时，该电路仅保证工作至 8V 最低电压，而不是 MIL-STD-1275D 规定的 6V 最低电压。

一般情况下，EMI 滤波器放置在 MIL-STD-1275D 兼容系统的输入端，而浪涌抑制器并未消除对滤波的需求，它们的线性模式工作未引入额外噪声。