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防过电压放大器输出保护电路设计

作者:admin 发布时间:2019-08-23 09:31

  对于汽车电子的一般要求,任何直接线束连接器必须能够承受短路的电池电压。该规定对于可靠性和安全性是必要的。需要这种保护的一个例子是音频放大器,其在汽车内部产生噪声。尽管在低电压(3.3V或5V)下工作,但它必须能够在完全电池电压下工作。作为保护网络,这些放大器适用于汽车电路以及其他电路。
防过电压放大器输出保护电路设计
  根据任何输出高压条件,双N沟道MOSFET与线束放大器的输出断开。MOSFET(M1A和M1B)通常使用自己的11V齐纳二极管(4点)和大约11V的偏置元件。该双二极管D3在每个输出DC电压下提供二极管或连接,这又产生控制并联稳压器U2(MAX8515)输出的电压。所示的电路U1由1.4W功率级AB放大器(MAX9716)保护,该放大器高于声音警告中提到的应用和汽车的驾驶员标志。
  在正常操作中,放大器输出的直流分量是VCC电源的一半(在这种情况下为2.5V,其中VCC=5V)。MOSFET完全增强了11V栅极驱动器,并联稳压器输出为OFF,因为其反馈输入(引脚5)低于内部0.6V阈值。如果任一输出超过5V,流经R5/R6的维生素D3电流将流过并拉至阈值反馈端子之上。然后,并联稳压器的输出从11VMOSFET的栅极电压几乎切换到接地,以防止高电压通过关断的MOSFET放大器。当电路恢复正常工作时,MOSFET可轻松承受连续输出电压。由于电路没有瞬时响应,因此包含两个齐纳二极管(D1和D2),以便在故障开始时提供保护。
  波形表示工作电路。其中一个放大器输出(上部跟踪,深蓝色)是2.5V的1kHz正弦波直流偏置。第二条曲线(青色)是线束上看到的信号。这也在开始时将2.5kHzDC的1kHz正弦波抵消,但200μs是18V电源短路。第三条迹线(品红色)是并联稳压器输出,最初偏置为11V,但是为了响应过压条件而拉动地线。第四个跟踪(绿色)线束电流。最初是正弦波,电流降至零,响应过压条件。
  该电路针对器件的5V工作进行了优化。对于其他电压,您可以调整R5/R6的电阻。并联稳压器必须能够在饱和状态下工作,因此除分流输出引脚外还需要单独的电源引脚。该电路可承受28V短路而不会多次损坏。