LTC4366高压浪涌抑制器应用深入讲解(独家收录)

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V_DD引脚电压。当不使用停机状态时，则SD引脚连接至V_DD。SD引脚拉至低于(V_DD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V_SS–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C_G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C_G保持上拉，则箝位电路将由于在箝位电压被超过时试图对C_G进行放电而受损。一种解决方案是增设一个与C_G串联的1kR_S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R_SS电阻器的正确额定值。在过压期间，OUT引脚处于调节电压(V_REG)，因此R_SS两端的电压为V_REG–5.7V。一个小的最小电源电压要求R_SS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R_SS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R_IN的两端。通常，R_IN的阻值比R_SS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。

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1.LTC4366浪涌抑制器入门简介

摘要：一个可调的过压定时器能在浪涌期间避免损坏MOSFET，而一个附加的 9s 定时器则为MOSFET提供了冷却周期。停机引脚负责在停机期间将静态电流减小至14 A以下。在 一个故障发生之后，LTC4366-1将锁断，而LTC4366-2则将执行自动重试操作。

2.LTC4366浪涌抑制器工作原理详解

摘要：本 文描绘了三种操作状态：起动、运行和调节模式。先前的浪涌抑制器件由输入电源供电，因此所能承受 的浪涌电压被限制为器件输入引脚的击穿电压。如运行模 式和调节模式所示，该器件的大部分电路都由输出供电， 于是MOSFET将浪涌与器件的电源引脚隔离开来。这允许用于浪涌电压高至外MOSFET的击穿电压。

外部PNP

在某些场合中，功率电阻器R_SS的体积可能很庞大。可以用大阻值(具较低功率和尺寸)的R_SS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R_SS，这将限制最大R_SS值。在有些场合，最小PNPβ低至35。当V_SS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R_SS。

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R_SS和R_IN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、R_SS和R_IN的电阻、V_DD引脚中的电流，最后还有来自V_SS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：

V_C1=V_UVLO2=4.75V(UVLO2门限)

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

V_D=0.58V

V_IN(MIN)=(9A•R_IN)+0.58V+V_TH+4.75V+(45A•R_SS)

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V_SS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V_Z(OUT)和I_VSS(CP)(充电泵接通)：

^VIN(MIN)^=VZ(OUT)^+(IVSS(CP)^•RSS⁾ 或

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

V_IN(MIN)公式来计算：

这两个公式实现了R_SS和R_IN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V_C1电压。把电源电压增加至超过最小电源电压将增加R_SS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R_SS(MAX)的情形，将在"最大电源电压启动"部分进行讨论。