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[参考译文] XTR305:对输出提供永久过压保护

Guru**** 2386620 points
Other Parts Discussed in Thread: XTR305, XTR300
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/696801/xtr305-permanent-overvoltage-protection-on-output

器件型号:XTR305
主题中讨论的其他器件: XTR300

你好
我对 XTR305的模拟输出保护有疑问。
我想将其用于电流(+/- 26mA)和电压(+/- 12V)。 XTR305已经包含了一些保护功能、但我也想保护它不受输出侧永久过压的影响。


是将二极管钳位到 V+/-。 这些不能防止永久过压、因为我的 V+电源将上升至32V... 使用电阻器限制电流也不可行、因为我们需要低电阻输出(电流输出)。

我尝试将 TVS 二极管与 PPTC-Fuse 结合使用。 但这里的问题是、我的工作温度范围高达85°C、在  宽温度范围内使用 PPTC、尤其是在高温下使用 PPTC 有点棘手、因为它们的工作电流和故障电流必须相当高。


还有哪些其他保护机制可保护输出免受过压影响?

V+/-= 18V
过压= 32V

谢谢

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    尊敬的 Thomas:

    32V 来自哪里? 它可以提供多大的电流? 此类过压事件的发生频率如何?

    如果过压情况只能因"故意"滥用而发生、则可以使用一个简单的熔化保险丝以及一个从输出到正电源电压的可靠保护二极管以及一个从电源电压到 GND 的 TVS。 即使是撬棍也可与多熔丝或熔断保险丝结合使用。

    Kai

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    尊敬的 Thomas:

    这是一种可能适合您的方法。 您可以将肖特基二极管与齐纳/TVS 或钳位到接地端的双向 TVS 串联、而不是使用电源、这样您就不会将电流倾入电源中。 只要 DRV 输出端的电压不超过电源电压、您就不必担心 ESD 单元的打开、DRV 就应灌入流经负电源的电流。 为了安全起见、您还可以在电源中包含 TVS、如图所示。 您仍需要一定数量的串联电阻来限制流入二极管的电流、但只要保持足够低的电流、它就不会在正常运行期间对您的电路产生显著影响。

    最后需要注意的一点是、您需要在 INA 引脚上使用串联电阻来限制流经 ESD 单元的电流、该电流应限制在<10mA。 该电流将流入您的电源、因此可能需要额外的 TVS。 或者、您可以在二极管限流电阻器之前获取 INA 反馈、但这将影响您在电压输出模式下的精度。

    e2e.ti.com/.../XTR305-Protection.TSC

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    您好 Kai

    感谢您的建议!

    该器件将用于工业环境、例如、用户可能会由于接线错误而将电源电压或32V 数字信号施加到输出端。
    在这种情况下、不应损坏器件。

    Thomas
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    你(们)好、Zak

    感谢您的回答、您的解决方案肯定会起作用。 我也想到了类似的方法。 我发现的问题是,我们需要一个 TVS 和电阻器,能够在“无限”时间内处理相对较高的电流,这会产生大量热量。

    我希望也许有一个解决方案可以关闭输出(将其变为高阻抗)以保护它。 我看到有一些具有低导通电阻的通道保护器 IC、例如 ADG5462、它可以满足我的需求。 但是、由于我没有找到很多类似的器件、我认为它们没有被大量使用、因此必须有更好的替代方案。


    Thomas
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    大家好、Thomas、

    很抱歉耽误你的时间。 我已经对此进行了一些讨论、我认为您可以做的最简单的事情之一可能是使用具有两个 N 沟道 MOSFET 的分立式实施。 我附上了一个示例:

    e2e.ti.com/.../7217.XTR305-Protection-example.TSC

    该电路的基本功能取决于命令输出电平、但我认为它应在任何情况下保护器件。 在正常运行期间、顶部 FET 将始终处于导通状态、并且由于 FET 的导通电阻、应该只有很小的误差量。 一旦电路输出端出现过压情况、底部 FET 将打开、并切断顶部 FET。 如果从 DRV 发出负电压命令、则顶部 FET 将保持导通状态、DRV 放大器将达到其短路电流限制。 XTR300应该能够在这一点上正常运行、但是您仍然需要确保在您的环境中可以承受的功率耗散。 在 DRV 上具有负电压时、顶部 FET 必须从栅极到源极下降-30V、并且我没有很多 FET 可以这样做、因此我在栅极到源极之间添加了一个 TVS、以将其钳制为+/-12V。

    您还可以在类似的电路配置中使用光电继电器实现相同的功能。 这将为您提供一个优势、即无论所需的 DRV 电压如何、输出都能真正断开、但这可能更昂贵。

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    Thomas

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    谢谢
    Dennis