LTC4366浪涌抑制器可保護負載免遭高壓瞬變的損壞。通過控制一個外部N溝道MOSFET的柵極，LTC4366可在過壓瞬變過程中調節輸出。在MOSFET兩端承載過壓的情況下，負載可以保持運作狀態。在返回線路中布設一個電阻器可隔離LTC4366，并允許其隨電源向上浮動；因此，輸出電壓的上限僅取決于高值電阻器的可用性和MOSFET的額定規格。

一個可調的過壓定時器能在浪涌期間避免損壞MOSFET，而一個附加的9s定時器則為MOSFET提供了冷卻周期。停機引腳負責在停機期間將靜態電流減小至14A以下。在一個故障發生之后，LTC4366-1將鎖斷，而LTC4366-2則將執行自動重試操作。

應用信息

LTC4366的典型應用是一種需要過壓保護的系統，該系統可在過壓瞬變期間安全地向負載分配功率。下面討論外部組件的選擇。

雙并聯穩壓器

LTC4366將兩個并聯穩壓器與外部降壓電阻器R_SS和R_IN配合使用，以在V_DD和OUT引腳上產生內部電源軌。這些并聯調節電源軌可提供針對電路輸入電壓無限度的高電壓瞬變之過壓保護，而與LTC4366內部電路的額定電壓無關。

在啟動的起點、停機期間或過壓故障之后，GATE引腳電壓被箝位至OUT引腳，由此關斷MOSFET。這允許利用輸出負載和R_SS將V_SS和OUT引腳拉至地電位。在這種情況下，V_DD引腳電壓利用一個12V并聯穩壓器箝位至V_SS。然后，把(完整電源電壓–12V)施加至負責設定分路電流R_IN電阻器上。分路電流可以高達10mA，這比V_DD引9A的典型靜態電流高出了幾個數量級。

在正常操作模式中，OUT電壓等于輸入電源電壓。當C1滿充電時，I_C1在這一點上為零。在這種情況下，利用一個5.7V并聯穩壓器對OUT和V_SS引腳之間的電壓進行箝位。(輸入電源電壓–5.7V)被加至R_SS上。R_SS電流被分為三塊：5.7V分路電流、OUT和V_SS之間的偏置電流以及最終的R_IN電流。5.7V分路電流可高達10mA，大大超過了典型的OUT(160A)偏置電流。

開機時序

在輸入電源上升之后，V_DD和V_SS引腳之間的電壓并聯將調節至12V。接著，在內部生成的電源V_CC產生一個30s的上電復位脈沖，該脈沖將進行故障鎖存器的清零以及內部鎖存器的初始化。然后，停機比較器確定SD引腳是否被外部拉至低電平，如果“是”則請求進入一種低偏置電流停機狀態。否則將允許外部MOSFETM1開通。

從V_DD引腳接入，通過7.5AGATE上拉電流源給MOSFET柵極上電，這種方法被稱為“自舉”的方法。當GATE電壓達到V_DD引腳電壓(減去一個肖特基二極管壓降)時，7.5A電流源將失去電壓降并停止向GATE充電(圖2中間的那個波形)。自舉法依賴于在GATE引腳電壓停止上升之后將C1充電至一個足夠的電壓。C1上的電壓隨后用作一個充電泵的電源，此充電泵負責把柵極充電至其終值(即：OUT+12V)。如果充電泵電流超過C1充電電流，則C1將放電。倘若C1電壓低于4.35V以下，則充電泵將暫停操作，并讓C1再充電。

如果電源開通并在大負載情況下不能把C1充起來，就有可能導致過熱現像的發生，并隨之造成器件受損。在柵極和輸出斜坡上升時，MOSFET兩端的壓降為輸入電源電壓減去輸出電壓。如果電源電壓低于C1充電所需的數值，則輸出將無法斜坡上升超越(電源電壓–MOSFET門限)。這種3V至5V的MOSFET壓降以及高負載電流將導致沒有任何保護或超時限值的功率耗散。

過壓故障

LTC4366可避免輸入電源上的過壓到達負載。一般地，傳輸晶體管完全導通，并以非常小的電壓降給負載供電。當輸入電壓增加時，OUT電壓增加，直至其達到調節點(V_REG)為止。從該點起，任何進一步的電壓增加都將降落在MOSFET的兩端。請注意，由于MOSFET仍然處于導通狀態，因此LTC4366可在短時間過壓過程中實現不間斷的運作。

V_REG調節點利用兩個FB電阻器(R_FB1和R_FB2)來配置。調節放大器負責將FB引腳電壓與(門限OUT引腳電壓–1.23V)進行比較。在調節期間R_FB1兩端的壓降為1.23V，而剩余的V_REG電壓則降落在R_FB2的兩端。當輸出位于調節點時，起動一個定時器以避免MOSFET中產生過大的功率耗散。通常利用一個1.8A下拉電流將TIMER引腳保持于低電平。在調節期間，TIMER引腳以9A的電流進行充電。如果調節點的保持時間之長足以使TIMER引腳電壓達到2.8V，則產生一個過壓故障鎖定。用于設定定時器電容器的公式為：

　C_T=3.5?t[nF/ms]

視版本的不同，該器件將冷卻并自動起動(LTC4366-2)，或者保持鎖斷狀態直到SD引腳啟動一個重起為止(LTC4366-1)。冷卻時間通常為9秒，這提供了一個非常低的脈沖電源占空比。

在輸入電源過壓和滿負載電流條件下啟動確實會使MOSFET的功率耗散遠遠超過一般過壓浪涌時的水平。在柵極和輸出電壓斜坡上升期間，部分電源電壓(在滿電流時)降落在MOSFET的兩端。在啟動之后，正常的過壓浪涌發生在MOSFET關斷之前。對于MOSFET的安全工作區(SOA)計算，“設計實例”部分僅考慮了正常的過壓浪涌。在過壓情況下啟動將需要對SOA做更多的考慮。

停機

LTC4366具有一種低電流(20A)停機狀態，該狀態可通過利用一個開關電阻把GATE和OUT引腳連接在一起以關斷傳輸FET。在正常操作條件下，一個1.6A電流源將SD引腳上拉至V_DD引腳電壓。當不使用停機狀態時，則SD引腳連接至V_DD。SD引腳拉至低于(V_DD引腳電壓–1.5V)并持續超過700s的濾波器時間，將啟動停機狀態。該濾波器時間用于避免在瞬變期間發生不希望的停機啟動。SD引腳通過二極管箝位在V_SS–0.7V，這需要對下拉器件進行電流限(最大值為10mA)。限流的方法之一是連接一個與集電極開路下拉器件相串聯的外部470k電阻器。啟動外部下拉電流源將超過內部1.6A上拉電流源，并使得SD引腳電壓越過停機門限。在一個過壓故障之后，把器件置于停機狀態可將清除故障，從而在LTC4366退出停機狀態時立即恢復運作。

輸出短路

輸出的突然短路會導致柵極電容器C_G過大的電流進入LTC4366GATE引腳。GATE引腳通過一個10V至12V的箝位電路連到OUT。如果OUT引腳電壓被拉低而GATE引腳電壓利用C_G保持上拉，則箝位電路將由于在箝位電壓被超過時試圖對C_G進行放電而受損。一種解決方案是增設一個與C_G串聯的1kR_S電阻器和一個旁路二極管，如圖3中所示。這個二極管使電容器能充當一條旁路，在電源過壓期間吸收來自MOSFET漏極至柵極寄生電容器的能量。

電阻器額定功率

必須考慮圖1中R_SS電阻器的正確額定值。在過壓期間，OUT引腳處于調節電壓(V_REG)，因此R_SS兩端的電壓為V_REG–5.7V。一個小的最小電源電壓要求R_SS的阻值不能太大。于是，如果最小電源電壓與調節電壓之間的差異很大，則R_SS可能需要使用一個大功率電阻器。在過壓冷卻周期中，(全電源電壓–12V)會出現在R_IN的兩端。通常，R_IN的阻值比R_SS的阻值大幾倍，因而降低了針對該電阻器的功率和尺寸要求。

推薦閱讀：

1.LTC4366浪涌抑制器入門簡介

摘要：一個可調的過壓定時器能在浪涌期間避免損壞MOSFET，而一個附加的 9s 定時器則為MOSFET提供了冷卻周期。停機引腳負責在停機期間將靜態電流減小至14 A以下。在 一個故障發生之后，LTC4366-1將鎖斷，而LTC4366-2則將執行自動重試操作。

2.LTC4366浪涌抑制器工作原理詳解

摘要：本 文描繪了三種操作狀態：起動、運行和調節模式。先前的浪涌抑制器件由輸入電源供電，因此所能承受 的浪涌電壓被限制為器件輸入引腳的擊穿電壓。如運行模 式和調節模式所示，該器件的大部分電路都由輸出供電， 于是MOSFET將浪涌與器件的電源引腳隔離開來。這允許用于浪涌電壓高至外MOSFET的擊穿電壓。