什么是过压和故障事件？
过压或故障事件是指电压大于模拟开关或多路复用器最大额定值的信号馈入器件。 发生这些事件的原因有很多、例如开关电源或旋转电器件的 EMI、接线错误、接地错误或雷击。 如图1所示、过大的电压和电流可能会损坏多路复用器和下游元件。 在这种情况下、将20V 传感器线路插入5V 系统、表示接线错误。
图1.
TI 过压和故障保护开关和多路复用器的工作原理
TI 提供具有集成过压/故障保护功能的开关和多路复用器产品系列。 TI 的过压保护器件具有内部感应块，可检测信号何时超出电压阈值。 发生这种情况时、开关断开、信号路径进入高阻抗状态。 此外、某些器件还具有故障标志引脚(FLT 或 FF)、用于指示何时发生故障事件。 图2中显示了这方面的一个示例。
图2.
某些过压保护器件还在漏极引脚上包含集成二极管、这些二极管将钳制电压以帮助防止损坏。 在双轨开关中、输出电压被钳位到 VDD 或 VSS、具体取决于故障的极性。 这可以在下面的图3中看到。
图3.
某些器件上提供了故障电源引脚(图4中的 VFP)、可实现可配置的电压钳位阈值。 这使得多路复用器能够隔离具有不同电压电平的两个子系统。 在下面的图4中、VFP 引脚上设置的12V 是钳位阈值电平。
图4.
这会如何影响您的系统？
TI 具有过压保护功能的开关和多路复用器产品系列比不受保护的替代产品更能为您的系统带来一系列优势。 它们可保护自身和系统中的下游元件免受过压事件的损坏。 它们还可以通过故障标志引脚指示系统中何时存在故障状态。 此外、它们允许无故障通道继续正常运行、而对性能的影响很小。
哪些 TI 开关和多路复用器具有此功能？
提供此功能的器件将在 TI.com 的“特性”部分中列出“过压保护”。 许多器件的器件型号(例如 TMUX7308F)。 下表显示了过压/故障保护产品系列的选择。 低压选择指南 和 中压选择指南 也重点介绍了保护器件(注意：一些低压器件不受过压保护、仅受断电保护、请查看特性列表以确认)
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过压模拟开关/多路复用器选择指南 |
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| 器件 |
配置/通道 |
电源电压(V) |
功能 | 封装(尺寸) |
| TMUX1072 |
2：1 SPDT / 2通道 |
单通道：2.5、3.3、5 | 18V 故障保护、支持超出电源电压的输入电压 | UQFN (1.7mm x 2mm) VSSOP (3mm x 3mm) |
| TMUX7308F | 8：1/1 通道 | 单通道：12、16、20、36、44 双通道：+/-5、+/-10、+/-15、+/-18、+/-22 |
+/- 60V 故障保护 | WQFN (4mm x 4mm) TSSOP (4.4mm x 5mm) |
| TMUX7309F | 4：1/2通道 | 单通道：12、16、20、36、44 双通道：+/-5、+/-10、+/-15、+/-18、+/-22 |
+/- 60V 故障保护 | WQFN (4mm x 4mm) |
| TMUX7348F | 8：1/1通道 | 单通道：12、16、20、36、44 双通道：+/-5、+/-10、+/-15、+/-18、+/-22 |
+/- 60V 故障保护、可调节故障阈值 | QFN (4mm x 4mm) |
| TMUX7412F | 1：1 SPST/4通道 | 单通道：12、16、20、36、44 双通道：+/-5、+/-10、+/-15、+/-18、+/-22 |
+/- 60V 故障保护 | WQFN (4mm x 4mm) |
| TMUX7462F | 1：1 SPST/4通道 | 单通道：12、16、20、36、44 双通道：+/-5、+/-10、+/-15、+/-18、+/-22 |
+/- 60V 故障保护、可调节故障阈值 | WQFN (4mm x 4mm) |
有关此主题的更多信息、请观看此 TI 高精度实验室视频