MAX17561/MAX17562/MAX17563：高精度可調(diào)過壓過流保護(hù)器

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對電源的保護(hù)至關(guān)重要，特別是在面對過壓、過流、反向電流等異常情況時，一款性能優(yōu)良的保護(hù)器件能有效提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。今天，我們就來詳細(xì)探討一下Maxim Integrated推出的MAX17561/MAX17562/MAX17563系列可調(diào)過壓過流保護(hù)器。

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一、產(chǎn)品概述

MAX17561/MAX17562/MAX17563是專門為保護(hù)系統(tǒng)免受高達(dá)±40V的正、負(fù)輸入電壓故障影響而設(shè)計(jì)的。這些器件具有低導(dǎo)通電阻（典型值為100mΩ）的FET，可調(diào)過壓保護(hù)范圍在6V至36V之間，可調(diào)欠壓保護(hù)范圍在4.5V至24V之間。此外，它們還具備可編程的電流限制保護(hù)功能，最大可達(dá)4.2A，并且擁有反向電流和熱關(guān)斷保護(hù)特性。該系列IC采用小型14引腳TSSOP封裝（5mm x 6.5mm），工作溫度范圍為-40°C至+125°C。

二、產(chǎn)品優(yōu)勢與特性

（一）增強(qiáng)工業(yè)電源保護(hù)

1. 寬輸入電源范圍：支持+4.5V至+36V的輸入電壓，同時能耐受-36V的負(fù)輸入電壓，適應(yīng)多種復(fù)雜的電源環(huán)境。
2. 低導(dǎo)通電阻：典型值為100mΩ的低導(dǎo)通電阻FET，可降低功耗，提高電源效率。
3. 反向電流控制：具備反向電流阻斷功能，能有效防止反向電流對系統(tǒng)造成損害。
4. 熱過載保護(hù)：當(dāng)芯片結(jié)溫超過150°C時，會自動進(jìn)入熱關(guān)斷狀態(tài)，待溫度下降約30°C后恢復(fù)正常工作，保障芯片在高溫環(huán)境下的可靠性。
5. 寬溫度范圍：-40°C至+125°C的工作溫度范圍，適用于各種工業(yè)和惡劣環(huán)境。

（二）靈活的設(shè)計(jì)選項(xiàng)

1. 可調(diào)閾值：過壓鎖定（OVLO）和欠壓鎖定（UVLO）閾值可通過外部電阻進(jìn)行調(diào)整，滿足不同應(yīng)用場景的需求。工廠預(yù)設(shè)的內(nèi)部OVLO閾值為33V（典型值），UVLO閾值為19.2V（典型值）。
2. 可編程電流限制：電流限制范圍為0.7A至4.2A，精度可達(dá)±15%，可根據(jù)實(shí)際負(fù)載需求進(jìn)行靈活設(shè)置。
3. 雙使能輸入：EN和高壓使能HVEN兩個獨(dú)立的使能輸入引腳，方便進(jìn)行開關(guān)控制和故障復(fù)位。
4. 節(jié)省空間：采用14引腳、5mm x 6.5mm的TSSOP封裝，適合對空間要求較高的應(yīng)用。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

該系列器件廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備、消費(fèi)電子、海洋設(shè)備以及電池供電應(yīng)用等領(lǐng)域。在工業(yè)設(shè)備中，可保護(hù)系統(tǒng)免受電源波動和故障的影響；在消費(fèi)電子中，能提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和安全性；在海洋設(shè)備中，適應(yīng)惡劣的海洋環(huán)境；在電池供電應(yīng)用中，延長電池使用壽命。

四、電氣特性

（一）輸入輸出特性

輸入電壓范圍為4.5V至36V，關(guān)機(jī)輸入電流典型值為9μA，關(guān)機(jī)輸出電流最大值為4μA，反向輸入電流在-40V輸入時為-10μA。

（二）過壓欠壓保護(hù)特性

內(nèi)部過壓跳閘電平典型值為33V，欠壓跳閘電平典型值為19.2V，過壓鎖定遲滯為典型OVLO的3%。外部OVLO調(diào)整范圍為6V至36V，UVLO調(diào)整范圍為4.5V至24V。

（三）FET特性

內(nèi)部FET導(dǎo)通電阻典型值為100mΩ，電流限制調(diào)整范圍為0.7A至4.2A，精度為±15%。

（四）其他特性

FLAG斷言壓降閾值為560mV，反向電流阻斷閾值為55mV，響應(yīng)時間為0.9μs，反向阻斷泄漏電流最大值為2.0mA。

五、工作模式與功能詳解

（一）可編程電流限制

通過連接SETI引腳到地的電阻來設(shè)置電流限制閾值。當(dāng)輸出電流達(dá)到閾值并持續(xù)超過消隱時間tBLANK時，不同型號的器件會有不同的響應(yīng)：

1. MAX17561：進(jìn)入自動重試模式，消隱時間tBLANK典型值為20.7ms，重試時間tRETRY典型值為600ms。在重試期間，F(xiàn)ET關(guān)斷，可有效降低系統(tǒng)功耗。平均輸出電流可通過公式(LOAD =I{LIM}left[frac{t{BLANK }}{t{BLANK }+t{RETRY }}right])計(jì)算，以典型值計(jì)算，占空比為3.3%，可節(jié)省96.7%的功率。
2. MAX17562：鎖斷模式，當(dāng)過流情況持續(xù)超過消隱時間后，開關(guān)鎖斷，需通過控制邏輯EN或HVEN或輸入電壓循環(huán)來復(fù)位。
3. MAX17563：連續(xù)電流限制模式，持續(xù)將輸出電流限制在設(shè)定值。

（二）反向電流阻斷

當(dāng)輸出電壓高于輸入電壓且差值超過反向電流阻斷閾值時，器件會迅速響應(yīng)，阻斷反向電流，響應(yīng)時間僅為0.9μs，有效保護(hù)系統(tǒng)。

（三）熱關(guān)斷保護(hù)

當(dāng)芯片結(jié)溫超過150°C時，器件進(jìn)入熱關(guān)斷狀態(tài)，F(xiàn)LAG引腳拉低。除MAX17562保持鎖斷外，其他型號待溫度下降約30°C后恢復(fù)正常工作。

（四）欠壓鎖定（UVLO）和過壓鎖定（OVLO）

當(dāng)UVLO或OVLO引腳電壓低于外部選擇電壓時，使用預(yù)設(shè)的閾值?？赏ㄟ^外部電阻調(diào)整閾值，計(jì)算公式分別為(V{U V L O}=V{B G} timesleft[1+frac{R 1}{R 2}right])和(V{OVLO }=V{BG} timesleft[1+frac{R 3}{R 4}right])。

（五）開關(guān)控制

（六）輸入去抖保護(hù)

當(dāng)輸入電壓高于UVLO閾值且持續(xù)時間超過去抖時間tDEB（典型值為16.7ms）時，內(nèi)部FET導(dǎo)通，適用于電源啟動時EN或HVEN信號存在的應(yīng)用場景。

六、應(yīng)用注意事項(xiàng)

（一）設(shè)置電流限制

通過SETI引腳到地的電阻設(shè)置電流限制，計(jì)算公式為(R{SETI }(k Omega)=frac{11500}{I{LIM}(mA)})。

（二）輸入旁路電容

IN引腳到地需連接至少0.47μF的電容，以限制瞬間輸出短路時的輸入電壓下降。電容值越大，輸入電壓下沖越小。

（三）熱插拔輸入

在熱插拔應(yīng)用中，為防止寄生電纜電感和輸入電容引起的過沖和振鈴，建議使用能將浪涌限制在最大40V的瞬態(tài)電壓抑制器（TVS），并靠近輸入端子放置。

（四）輸入短路保護(hù)

為防止輸入短路時的大反向電流損壞器件，可在輸入串聯(lián)額外的電感。

（五）輸出旁路電容

OUT引腳到地需連接1μF的陶瓷電容，以保證在全溫度范圍和可編程電流限制范圍內(nèi)的穩(wěn)定運(yùn)行。可通過公式(C{MAX }(mu F)=frac{I{LIM}(mA) × t{BLANK(MIN)}(ms)}{V{IN}(V)})計(jì)算最大電容負(fù)載。

（六）輸出續(xù)流二極管

在有電感負(fù)載或長電纜的應(yīng)用中，建議在OUT端子和地之間連接肖特基二極管，以防止短路時的電感反沖產(chǎn)生負(fù)尖峰。

（七）布局和散熱

為優(yōu)化開關(guān)對輸出短路的響應(yīng)時間，應(yīng)盡量縮短所有走線，減少寄生電感的影響。輸入和輸出電容應(yīng)盡量靠近器件放置（不超過5mm），IN和OUT引腳應(yīng)使用寬而短的走線連接到電源總線。

七、總結(jié)

MAX17561/MAX17562/MAX17563系列可調(diào)過壓過流保護(hù)器具有寬輸入范圍、低導(dǎo)通電阻、靈活的閾值調(diào)整和多種保護(hù)功能等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種對電源保護(hù)要求較高的應(yīng)用場景。在設(shè)計(jì)過程中，合理應(yīng)用其特性并注意相關(guān)的應(yīng)用事項(xiàng)，能有效提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。大家在實(shí)際應(yīng)用中，有沒有遇到過類似器件的一些特殊問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。