ADI 先进浪涌抑制器技术分析

对一名电源设计工程师而言，在设计电源方案时，总是希望前端输入是理想的，没有过冲、负压、短路等情况。然而实际的系统输入大多数不稳定，会存在过冲谐振、反压以及短路等风险，这些不稳定的因素会对后端器件或者设备造成严重的损害，因此我们急需一种保护电路来控制这些不稳定的输入因素。相比于传统保护手段，ADI在该保护领域拥有领先的技术优势。ADI的浪涌抑制器件已经得到不少客户的认可与青睐。本文将为读者阐述ADI浪涌抑制器件的特点及其创新的开关浪涌抑制技术。

一、浪涌的介绍

浪涌也叫突波，指超出正常工作电压的瞬间过电压。浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。可能引起浪涌的原因有：短路、电源切换或大型发动机。浪涌抑制器产品可以有效地吸收突发的巨大能量以保护后端连接器件被损坏。浪涌产生的时间非常短，一般在微秒到毫米级之间，浪涌出现时，电压电流的幅值超过正常值的两倍以上。如下图所示：

图1 浪涌产生时的短暂时间（ns级）

图2 浪涌出现时的高电压值（超过正常2倍以上）

二、传统浪涌防护方案特点分析

传统防浪涌方案中主要包含以下器件：TVS二极管，保险丝，电感电容，串联二极管等。该方案的优点是成本低，因此广受工程师的喜爱。但也存在不少缺点，比如整体尺寸大、钳位效果差、防反二极管损耗大、过流不可恢复、不能有效处理长时间过压等。因此，创新的输入防护技术就显得尤为重要，而ADI的浪涌抑制器就是很好的选择。

三、ADI浪涌抑制器件特点分析

ADI的输入防护技术具备以下特点：

利用MOS管的线性区来钳位尖峰
利用MOS管的可变电阻区来有效抑制电流从而降低功耗
具备更多保护功能包括输入过压/欠压，可恢复过流保护，理想二极管，斜率控制等等

由此可见，ADI公司的电压浪涌抑制器具备过欠压保护、过流保护、防反保护等多种保护功能，从而提高了系统可靠性。这些电路设计可以满足众多汽车航空电子设备标准要求，包括ISO-7637-2和DO-160。ADI的产品可抵御瞬态电压浪涌，确保器件可靠运行，有助于工程师应对保护灵敏电子产品设计的挑战。欠压、过压、过流和反向输入保护的不同组合还可以优化功能、尺寸和成本要求。ADI浪涌抑制器允许在电压浪涌期间进行不间断的系统操作，而在出现故障时，保护控制器会立即将输入与输出断开。

下图（图3）是LTC4363-2浪涌抑制器特性示意图：