高壓浪涌抑制器取代笨重的無(wú)源組件
圖6和圖7顯示了浪涌測(cè)試時(shí)測(cè)得的結(jié)果。圖6中的示波器波形顯示,這個(gè)電路的工作滿足之前描述的全部 100V/500ms MIL-STD-1275D 浪涌要求。圖 7 顯示,這個(gè)電路工作在描述于 MIL-STD-1275D 推薦測(cè)試中可經(jīng)受不那么嚴(yán)格的 100V/50ms 脈沖情況。
10 尖峰
MOSFET M1 處理 +250V 尖峰情況,該 MOSFET 規(guī)定從漏極到源極承受超過(guò) 300V 的電壓。MIL-STD-1275D 規(guī)定,輸入能量限制到 15mJ,完全處于這個(gè) MOSFET 能力范圍之內(nèi)。圖 8 顯示,輸入端的 +250V 尖峰與輸出之間隔離了。
類似地,-250V 尖峰測(cè)試結(jié)果如圖 9 所示。在這種情況下,二極管 D1 在-250V 尖峰時(shí)反向偏置,隔離了來(lái)自 M2 的尖峰和輸出。D1 也提供反向極性保護(hù),從而防止負(fù)輸入電壓出現(xiàn)在輸出端。(D1 前面的 LTC4366 浪涌抑制器無(wú)需額外保護(hù),就能承受反向電壓和 -250V 尖峰。)
可選雙向瞬態(tài)電壓抑制器 (TVS) 放置在輸入端以提供額外保護(hù)。其 150V 擊穿電壓不影響電路在低于 100V 時(shí)工作。對(duì)于輸入端不想要 TVS 的應(yīng)用而言,這種可選組件可以去除。請(qǐng)注意,在圖8和圖9中,輸出電壓曲線 (VOUT) 顯示,在 MIL-STD-1275D 尖峰期間有高頻振鈴,這是當(dāng)所有電阻和電感都最大限度減小、0.1µF 測(cè)試電容器直接在電路輸入端放電時(shí),在電源和地走線中流動(dòng)的大電流產(chǎn)生之測(cè)量干擾。
11 紋波
若要滿足 MIL-STD-1275D 紋波規(guī)格要求,需要更多的組件。二極管 D1 與電容器 C1 - C12 構(gòu)成一個(gè) AC 整流器。整流后的信號(hào)出現(xiàn)在 DRAIN2 節(jié)點(diǎn)。
LT4363 與檢測(cè)電阻器 RSENSE 相結(jié)合,將最大電流限制到 5A (典型值)。如果輸入紋波波形的上升沿試圖以超過(guò) 5A 的電流上拉輸出電容器,那么 LT4363 通過(guò)下拉 M2 的柵極的瞬間地限制住該電流。
為了快速地恢復(fù)柵極電壓,用組件 D3 – D4、C13 – C15 構(gòu)成的小型充電泵補(bǔ)充 LT4363 的內(nèi)部充電泵,以快速上拉 MOSFET M2 的柵極。即便如此,在這種紋波情況下,可用負(fù)載電流必須降至 2.8A。圖 10 顯示,在紋波測(cè)試時(shí)仍然給輸出供電。
12 過(guò)熱保護(hù)
最后,過(guò)熱保護(hù)由組件 Q1、Q2、R1 – R4 和熱敏電阻器 RTHERM 實(shí)現(xiàn)。如果 M2 散熱器 (HS3) 的溫度超過(guò) 105°C,那么 Q2A 就下拉 LT3463 的 UV 引腳,強(qiáng)制 MOSFET M2 斷開(kāi),限制其最高溫度。
應(yīng)該提到的是,如果采用這些規(guī)定的組件,那么在啟動(dòng)模式初次嚙合浪涌時(shí),該電路僅保證工作至 8V 最低電壓,而不是 MIL-STD-1275D 規(guī)定的 6V 最低電壓。
一般情況下,EMI 濾波器放置在 MIL-STD-1275D 兼容系統(tǒng)的輸入端,而浪涌抑制器并未消除對(duì)濾波的需求,它們的線性模式工作未引入額外噪聲。
評(píng)論