高压浪涌抑制器取代笨重的无源组件 并更易于满足 MIL-STD-1275D 要求

纹波

纹波这个术语指的是，输入电压相对于稳定状态 DC 电压的变化。纹波频率可能由 50Hz 至 200kHz 的频率组成。在仅发动机模式，纹波相对于 DC 稳定状态电压可能偏离多达 ±7V。在正常运行模式，纹波略低，相对于稳定状态 DC 电压偏离 ±2V。MIL-STD-1275D 规范规定了明确的测试条件，并推荐了一组测试频率。

启动模式

除了正常运行模式和仅发动机模式，MIL-STD-1275D 规范还定义了启动模式，描述了引擎启动器和发动导致的电压变化。图 4 来自 MIL-STD-1275D 规范。曲线从稳定状态 DC 电压开始，然后在"初次啮合浪涌 (Initial Engagement Surge - IES)"期间降到低至 6V。在 1 秒时间内，该曲线上升至"发动级"，这时最低电压为 16V。该曲线在 30 秒时间内再次返回到稳定状态 DC 电压。

图 4：启动干扰

其他要求

MIL-STD-1275D 明确规定，系统必须承受极性反转而不被损坏。在迅速启动期间，如果启动器电缆反接了，就会出现这种情况。MIL-STD-1275D 接下来引用了另一个有关电磁兼容性要求的标准 MIL-STD-461，而该标准超出了本文讨论范围。

符合 MIL-STD-1275D 要求的浪涌抑制器解决方案

凌力尔特公司的浪涌抑制器产品可构成富有吸引力的 MIL-STD-1275D 兼容解决方案。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。

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 5：符合 MIL-STD-1275D 要求的 4A/28V 解决方案向 4A 负载不间断供电，同时在 MIL-STD-1275D 规定的 100V/500ms 浪涌和 ±250V 尖峰时将输出电压限制到 44V；在 ±7V 纹波时向 2.8A 负载供电。

图 6 和 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。

图 6：MIL-STD-1275D 100V/500ms 浪涌测试

图 7：MIL-STD-1275D 100V/50ms 浪涌重复 5 次

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。

图 8：正的输入尖峰

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。)