汽车电源过压保护电路

典型的汽车电源架构

　　图1给出了一个典型的汽车电源简化框图，主要包括以下几个单元：

　　源保护电路：限制+12V电源总线的正向电压，并阻止产生负压。

　　有源保护电路：该限压器功能与无源保护电路类似，但使用的是晶体管等有源器件，与具有同样功能的无源方案相比能够提供更好的性价比，具有更小尺寸。

　　开关模式或线性稳压器：为指定负载提供适当的电压和电流，可能采用多路电源结构。

　　在不同的应用中，这些部件的技术规格会有所不同。有些应用中并没有考虑这些因素，但会给系统的整体电气性能带来负面影响。实际上，上述单元电路的任何缺失都会增大系统设计的复杂度。

　　

　　在这个基本的限压电路中，VIN给内部电路供电，VIN的最大电压为80V。OVSET端的分压器设置过压检测门限，内置电荷泵为低成本n沟道MOSFET的栅极驱动供电，从而降低系统成本。除了提供过压门限外，这些IC还提供了欠压检测门限。

　　在另一方案是采用门限可调的窗式电压限幅，图3给出了一个相关的应用范例。

　　

图4所示电路配置使MOSFET周期性地进入有效模式，使功率耗散在MOSFET上，需要考虑MOSFET散热问题。基于这一原因，IC内部包含了门限约为+160°C的高温保护单元，当温度下降到+140°C以下时，电路恢复到正常模式。为了优化设计，IC应靠近MOSFET放置，使两者具有良好的热传导通路。

　　众所周知，电路板电源总线可能存在负向电压尖峰或正向电压尖峰。抑制负电压的保护电路可以采用无源器件或特殊IC。图5提供了MAX6496反向电压保护的内部结构。

　　

除了限制正向电压以外，MAX6496还包含一个p通道MOSFET栅极控制电路，可以在正电压时使MOSFET 保持导通状态，而在负电压时保持关闭状态。在高负载电流、低输入电压情况下，这个电路比典型的肖特基二极管更实用。

　　结论

　　本文讨论的限压电路都提供了相应的特性参数，便于器件在各种场合的应用。每个限压电路在负载上电时允许72V的最大输入电压，而在负载切断时允许80V的最大输入电压。下表总结了限压IC的主要特性。