為了在意外直接連接到汽車電池電壓時保護音頻放大器和其他汽車電子電路，請?zhí)砑铀倦娐罚ú⒙?lián)穩(wěn)壓器、二極管和與每個音頻路徑串聯(lián)的 n 溝道 MOSFET）。

汽車電子產(chǎn)品的一個普遍要求是，任何直接連接到線束的設(shè)備都必須能夠承受電池電壓的短路。雖然殘酷，但這一要求對于可靠性和安全性是必要的。需要這種保護的一個例子是在汽車內(nèi)部產(chǎn)生指示燈噪聲的音頻放大器。雖然在較低的電壓（3.3V或5V）下工作，但它必須能夠脫離整個電池電壓。適用于這些放大器的保護網(wǎng)絡(luò)（圖1）也可用于其他汽車電路。

圖1.該輸出保護電路提供針對過壓故障的連續(xù)保護。

雙通道 n 溝道 MOSFET 將放大器輸出與線束斷開，以響應(yīng)任一輸出上的高壓條件。MOSFET（M1A 和 M1B）通常導(dǎo)通，其柵極由 11V 齊納二極管 （D4） 及其偏置元件驅(qū)動至約 11V。雙通道二極管D3為每路輸出端的直流電壓提供二極管OR連接，從而產(chǎn)生控制并聯(lián)穩(wěn)壓器U2（MAX8515）輸出的電壓。所示電路保護U1，這是一款1.4W AB類放大器（MAX9716），適用于上述應(yīng)用（聲音警告和汽車駕駛員指示）。

正常工作期間，放大器輸出的直流分量為V的一半抄送電源（本例中為2.5V，其中V抄送= 5V）。MOSFET 通過 11V 柵極驅(qū)動得到充分增強，并聯(lián)穩(wěn)壓器輸出處于關(guān)斷狀態(tài)，因為其反饋輸入 （引腳 5） 低于內(nèi)部 0.6V 門限。如果任一輸出超過5V，電流通過D3流入R5/R6分壓器，將反饋端子拉到其閾值以上。然后，并聯(lián)穩(wěn)壓器輸出將 MOSFET 柵極電壓從 11V 幾乎拉至地，從而通過關(guān)閉 MOSFET 來阻斷放大器的高電壓。MOSFET 可輕松承受連續(xù)輸出電壓，當(dāng)短路被移除時，電路將恢復(fù)正常工作。由于電路不會立即響應(yīng)，因此包括兩個齊納二極管（D1和D2），以便在故障條件開始時提供保護。

圖2的波形表示一個工作電路。其中一個放大器輸出（頂部跡線，深藍色）是一個偏置在2.5V DC的1kHz正弦波。第二條跡線（青色）是線束上看到的信號。它也以 1kHz 正弦波偏置 2.5V DC 開始，但在 200μs 時短路至 18V 電源。第三條走線（洋紅色）是并聯(lián)穩(wěn)壓器輸出，最初偏置在11V，但響應(yīng)過壓條件而被拉至地。第四條走線（綠色）是線束中的電流。最初是正弦波，該電流在過壓條件下降至零。

圖2.在圖 1 中，U1 的兩個音頻輸出（頂部走線）中的一個在其外部端子意外接觸 18V 電源電壓（第二條走線）時受到保護。

所示元件針對5V工作電壓優(yōu)化了該電路。對于其他電壓，您可以調(diào)整R5/R6電阻值。并聯(lián)穩(wěn)壓器必須能夠在飽和狀態(tài)下工作，因此除了并聯(lián)輸出引腳外，還需要一個單獨的電源引腳。該電路可反復(fù)承受 28V 短路而不會損壞。

審核編輯：郭婷