MAX4923 - MAX4926過壓保護器：低電壓系統的可靠守護者

在電子設備的設計中，如何有效保護低電壓系統免受高電壓故障的影響，一直是工程師們關注的重點。今天，我們就來詳細探討一下MAXIM公司的MAX4923 - MAX4926過壓保護（OVP）控制器，看看它是如何為低電壓系統提供可靠保護的。

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一、產品概述

MAX4923 - MAX4926過壓保護控制器能夠借助合適的外部pFET，保護低電壓系統免受高達 +28V的高電壓故障影響。當輸入電壓超過過壓鎖定（OVLO）閾值，或者低于欠壓鎖定（UVLO）閾值時，這些設備會關閉pFET，防止受保護組件受損，并發出標志信號，通知處理器出現故障情況。

不同型號的典型過壓跳閘電平有所不同，MAX4923為7.18V，MAX4924為6.16V，MAX4925為5.65V，MAX4926為4.46V。而所有設備的欠壓跳閘電平均設定為典型值2.44V。輸入（IN）在通過1μF陶瓷電容器旁路接地時，具備 ±15kV HBM的ESD保護能力。這些設備均采用小型6引腳（1.5mm x 1.0mm）μDFN封裝，適用于 -40°C至 +85°C的擴展溫度范圍。

二、產品特性

1. 過壓保護能力強

可提供高達 +28V的過壓保護，預設了7.18V、6.16V、5.65V和4.46V的典型過壓跳閘電平，能滿足不同應用場景的需求。

2. 欠壓保護精準

預設2.44V的典型欠壓跳閘電平，且過壓/欠壓跳閘電平的精度達到 ±2.5%，確保系統在電壓異常時能及時響應。

3. 低功耗設計

典型供電電流僅為13μA，有效降低了系統的功耗。

4. 驅動能力出色

能夠驅動外部pFET，并且具備20ms的適配器去抖時間，增強了系統的穩定性。

5. 故障指示功能

帶有故障標志指示器，方便工程師及時發現系統故障。

6. 封裝小巧

采用6引腳（1.5mm x 1.0mm）μDFN封裝，節省了電路板空間。

三、應用領域

該系列產品應用廣泛，涵蓋了手機、數碼相機、個人數字助理（PDA）和掌上設備、MP3播放器等眾多領域。這些設備通常對電壓穩定性要求較高，MAX4923 - MAX4926的出現，為它們提供了可靠的電壓保護方案。

四、引腳配置與電氣特性

1. 引腳配置

從頂視圖來看，該系列產品的引腳配置包括GATE（4腳）、GND（5腳）、IN（1腳）、FLAG（3腳）等，還有兩個未連接引腳（N.C）。這種引腳布局設計合理，方便與外部電路進行連接。

2. 電氣特性

在不同的輸入電壓和溫度條件下，該系列產品具有明確的電氣參數。例如，輸入電壓范圍為1.8V至28V，不同型號的過壓鎖定電平和欠壓鎖定電平也有具體規定。同時，還給出了門極電壓、門極下拉電流、標志低電壓、標志泄漏電流等參數，為工程師的設計提供了詳細的參考依據。

五、典型工作電路與時序特性

1. 典型工作電路

以MAX4926為例，其典型工作電路中，外部帶有內置電池充電器的適配器連接到IN引腳，電池連接到外部FET的漏極。當適配器拔掉時，IN通過外部FET直接連接到電池，由于電池電壓通常大于VUVLO，GATE電壓保持低電平，設備繼續由電池供電。

2. 時序特性

包括去抖時間、門極導通時間、門極關斷時間、標志斷言延遲等。例如，去抖時間為10 - 34ms，門極導通時間典型值為0.6μs，門極關斷時間為5 - 20μs等。這些時序特性對于確保系統的正常運行至關重要。

六、詳細工作原理

1. 欠壓鎖定（UVLO）

當輸入電壓VIN小于VUVLO時，GATE和FLAG均為高電平，此時外部pFET關閉，保護系統免受欠壓影響。

2. 過壓鎖定（OVLO）

不同型號的OVLO電平不同，當VIN大于VOVLO時，GATE和FLAG同樣為高電平，外部pFET關閉，防止過壓損壞組件。

3. FLAG輸出

FLAG為開漏輸出，用于向主機系統發出輸入電壓故障信號。在過壓或欠壓故障時，FLAG變為高電平。使用時需要連接一個上拉電阻到主機系統的邏輯I/O電壓。

4. 設備操作

該系列產品內置狀態機來控制設備操作。初始上電時，如果VIN < VUVLO或VIN > VOVLO，GATE和FLAG均為高電平。當VUVLO < VIN < VOVLO時，內部定時器開始計時，經過20ms延遲后，設備進入導通狀態。在任何時候，如果VIN低于VUVLO或高于VOVLO，GATE和FLAG都會變為高電平。

七、應用信息

1. MOSFET選擇

MAX4923 - MAX4926可與單個pFET或兩個并聯的pFET配合使用。建議選擇RDS(ON)針對VGS為 -4.5V指定的MOSFET。對于接近UVLO最大值2.5V的輸入電源，應使用針對較低VGS電壓指定的MOSFET。同時，MOSFET的VDS必須為 -30V，VGS (max)必須高于VOVLO (max)，以承受MAX4923 - MAX4926的 +28V全輸入范圍。

2. IN旁路考慮

對于大多數應用，使用1μF陶瓷電容器將IN旁路到GND。如果電源由于長引線長度而具有顯著電感，需要注意防止LC諧振電路引起的過沖，并在必要時提供保護，以防止IN超過30V的絕對最大額定值。

3. ESD測試條件

當IN通過盡可能靠近IN的1μF陶瓷電容器旁路到地時，MAX4923 - MAX4926在IN上具有 ±15kV（典型值）人體模型（HBM）的ESD保護能力。

八、總結

MAX4923 - MAX4926過壓保護器以其出色的過壓和欠壓保護能力、低功耗、小巧的封裝等優點，成為低電壓系統保護的理想選擇。在實際應用中，工程師們可以根據具體需求選擇合適的型號，并合理選擇MOSFET等外部元件，確保系統的穩定性和可靠性。大家在使用過程中是否遇到過類似產品的應用難題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。