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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 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。

圖 8：正的輸入尖峰

類似地，-250V 尖峰測試結(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 浪涌抑制器無需額外保護(hù)，就能承受反向電壓和 -250V 尖峰。)

圖 9：負(fù)輸入尖峰

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。請注意，在圖 8 和 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)生之測量干擾。

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。整流后的信號出現(xiàn)在 DRAIN2 節(jié)點(diǎn)。

LT4363 與檢測電阻器 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 5A 的電流上拉輸出電容器，那么 LT4363 通過下拉 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，在紋波測試時(shí)仍然給輸出供電。

圖 10：14VP–P 輸入紋波情況

過熱保護(hù)

最后，過熱保護(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 105°C，那么 Q2A 就下拉 LT3463 的 UV 引腳，強(qiáng)制 MOSFET M2 斷開，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濾波的需求，它們的線性模式工作未引入額外噪聲。

結(jié)論

凌力爾特的浪涌抑制器產(chǎn)品用 MOSFET 隔離高壓輸入浪涌和尖峰，簡化了 MIL-STD-1275D 兼容問題，同時(shí)為下游電路提供不間斷的供電。用串聯(lián)組件隔離電壓可避免損壞和保險(xiǎn)絲熔化，當(dāng)電路試圖用笨重的無源組件將很多能量分流到地時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這類問題。此外，本文已顯示，即使最大瞬態(tài)功耗 (例如在高壓浪涌) 超過單個(gè) MOSFET 所能應(yīng)對的范圍，可用多個(gè)串聯(lián) MOSFET 支持更大的功率。