MAX14653/MAX14654/MAX14655/MAX14717：高電流過(guò)壓保護(hù)器的技術(shù)解析

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，過(guò)壓保護(hù)是確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。今天，我們就來(lái)深入探討Maxim Integrated推出的MAX14653、MAX14654、MAX14655和MAX14717這幾款高電流過(guò)壓保護(hù)器，看看它們是如何為我們的設(shè)計(jì)保駕護(hù)航的。

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產(chǎn)品概述

MAX14653/MAX14654/MAX14655/MAX14717系列過(guò)壓保護(hù)設(shè)備具有低導(dǎo)通電阻（典型值38mΩ）的內(nèi)部FET，能夠保護(hù)低壓系統(tǒng)免受高達(dá)+28VDC的電壓故障影響。內(nèi)部鉗位電路還能使設(shè)備承受高達(dá)+80V的浪涌。當(dāng)輸入電壓超過(guò)過(guò)壓閾值時(shí)，內(nèi)部FET會(huì)關(guān)閉，以防止受保護(hù)的下游組件受損。

關(guān)鍵特性與優(yōu)勢(shì)

保護(hù)高功率便攜式設(shè)備

• 寬輸入電壓范圍：支持+2.5V至+28V的寬工作輸入電壓保護(hù)，適用于多種電源場(chǎng)景。
• 集成MOSFET開(kāi)關(guān)：集成了典型值為38mΩ的n溝道MOSFET開(kāi)關(guān)，降低了導(dǎo)通損耗。

靈活的過(guò)壓保護(hù)設(shè)計(jì)

• 可調(diào)過(guò)壓保護(hù)跳閘電平：通過(guò)可選的外部電阻，可以將過(guò)壓保護(hù)閾值調(diào)整到4V至20V之間的任意電壓。
• 預(yù)設(shè)內(nèi)部精確閾值：不同型號(hào)預(yù)設(shè)了精確的內(nèi)部過(guò)壓閾值（OVLO），如MAX14653為15.5V（典型值），MAX14654/MAX14717為6.8V（典型值），MAX14655為5.825V（典型值）。

增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性的附加保護(hù)功能

• 浪涌抗擾性：能夠承受高達(dá)+80V的浪涌，提高了設(shè)備在復(fù)雜電源環(huán)境下的可靠性。
• 軟啟動(dòng)功能：軟啟動(dòng)功能可將浪涌電流降至最低，減少對(duì)設(shè)備的沖擊。
• 內(nèi)部啟動(dòng)消抖：內(nèi)部15ms的啟動(dòng)消抖時(shí)間，防止誤觸發(fā)。
• 熱關(guān)斷保護(hù)：具備熱關(guān)斷保護(hù)功能，當(dāng)結(jié)溫超過(guò)130oC（典型值）時(shí)，內(nèi)部FET會(huì)關(guān)閉，當(dāng)溫度下降20oC（典型值）時(shí)，設(shè)備恢復(fù)正常工作。

節(jié)省PCB面積

采用12凸點(diǎn)WLP（1.29mm x 1.83mm）封裝，大大減小了PCB面積，適合對(duì)空間要求較高的設(shè)計(jì)。

寬工作溫度范圍

可在-40oC至+85oC的溫度范圍內(nèi)正常工作，滿(mǎn)足不同環(huán)境的應(yīng)用需求。

應(yīng)用領(lǐng)域

該系列產(chǎn)品適用于多種便攜式設(shè)備，如智能手機(jī)、平板電腦和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等。這些設(shè)備通常對(duì)電源的穩(wěn)定性和安全性要求較高，MAX14653/MAX14654/MAX14655/MAX14717能夠?yàn)樗鼈兲峁┛煽康倪^(guò)壓保護(hù)。

電氣特性詳解

輸入特性

• 輸入電壓范圍：2.5V至28V，滿(mǎn)足大多數(shù)應(yīng)用的電源要求。
• 輸入鉗位電壓：在IIN = 10mA、TA = +25oC的條件下，典型值為33V，可有效限制輸入電壓的峰值。
• 輸入電源電流：在VIN = 5V時(shí)，典型值為70μA，最大值為120μA，功耗較低。

過(guò)壓鎖定（OVLO）特性

• OVLO電源電流：在VOVLO = 3V、VIN = 5V、VOUT = 0V的條件下，典型值為63μA，最大值為120μA。
• 內(nèi)部過(guò)壓跳閘電平：不同型號(hào)具有不同的預(yù)設(shè)值，且在輸入電壓上升和下降時(shí)的閾值有所不同。

開(kāi)關(guān)特性

• 開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間：在VIN = 5V、RL = 100Ω、CLOAD = 100μF的條件下，從VIN的10%上升到90%的時(shí)間典型值為2ms。
• 開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)間：在VIN > VOVLO、RL = 100Ω、VIN以2V/μs上升的條件下，從VIN下降到80%的時(shí)間典型值為2μs。

其他特性

• ACOK輸出：開(kāi)漏ACOK輸出可指示電源在最小電源電壓和VOVLO之間是否穩(wěn)定。
• ESD保護(hù)：所有引腳具備±2kV的人體模型（HBM）ESD保護(hù)，IN引腳具備±8kV的IEC 61000 - 4 - 2接觸放電和±15kV的氣隙放電保護(hù)。

典型應(yīng)用電路與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

典型應(yīng)用電路

在典型應(yīng)用電路中，適配器電源充電器的輸出連接到設(shè)備的IN引腳，鋰離子電池連接到OUT引腳。R1和R2僅在需要可調(diào)OVLO時(shí)使用，否則將OVLO引腳連接到地。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

• IN旁路電容：為了減少電源噪聲，應(yīng)在IN引腳與地之間盡可能靠近設(shè)備處連接一個(gè)0.1μF的陶瓷電容。
• OUT輸出電容：該系列產(chǎn)品的緩慢導(dǎo)通時(shí)間提供了軟啟動(dòng)功能，允許對(duì)高達(dá)1000μF的輸出電容進(jìn)行充電，而不會(huì)因過(guò)流條件而關(guān)閉。
• 外部OVLO調(diào)整：如果將OVLO引腳連接到地，則內(nèi)部OVLO比較器使用內(nèi)部設(shè)置的OVLO值；如果連接外部電阻分壓器，則可以設(shè)置不同的OVLO閾值。計(jì)算公式為：(V_{INOVLO }=V{OVLOTH } timesleft[1+frac{R{1}}{R_{2}}right]) 。

總結(jié)

MAX14653/MAX14654/MAX14655/MAX14717系列高電流過(guò)壓保護(hù)器以其豐富的特性和靈活的設(shè)計(jì)，為便攜式設(shè)備的電源保護(hù)提供了優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求選擇合適的型號(hào)，并合理設(shè)計(jì)外部電路，以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。大家在使用過(guò)程中有沒(méi)有遇到過(guò)類(lèi)似產(chǎn)品的一些特殊問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。