深入剖析LTC1696：電源過(guò)壓保護(hù)的理想之選

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，電源的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。過(guò)壓故障可能會(huì)對(duì)設(shè)備造成不可逆的損壞，因此過(guò)壓保護(hù)成為了電源設(shè)計(jì)中不可或缺的一部分。LTC1696作為一款獨(dú)立的電源過(guò)壓監(jiān)測(cè)和保護(hù)設(shè)備，為電源負(fù)載提供了可靠的保護(hù)。今天，我們就來(lái)深入了解一下這款產(chǎn)品。

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一、LTC1696的特性亮點(diǎn)

高精度過(guò)壓閾值

LTC1696具有±2%的過(guò)壓閾值精度，能夠精確地監(jiān)測(cè)電源輸出電壓，確保在過(guò)壓情況發(fā)生時(shí)及時(shí)做出響應(yīng)。這種高精度的監(jiān)測(cè)能力為設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

小巧輕薄的封裝

它采用了低輪廓（1mm）的ThinSOT?封裝，這種封裝不僅節(jié)省了電路板空間，還便于在各種緊湊的設(shè)計(jì)中使用。對(duì)于那些對(duì)空間要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景，如筆記本電腦等，LTC1696的小巧封裝無(wú)疑是一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)。

靈活的驅(qū)動(dòng)方式

該芯片具備門驅(qū)動(dòng)功能，可用于SCR撬棒或外部N溝道斷開(kāi)MOSFET。這使得它能夠適應(yīng)不同的應(yīng)用需求，無(wú)論是采用SCR撬棒進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)，還是使用外部N溝道MOSFET來(lái)斷開(kāi)電源輸入，LTC1696都能勝任。

雙電壓監(jiān)測(cè)

LTC1696可以同時(shí)監(jiān)測(cè)兩個(gè)輸出電壓，這在一些需要同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)電源輸出的應(yīng)用中非常有用。通過(guò)對(duì)兩個(gè)輸出電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理過(guò)壓故障，提高設(shè)備的安全性。

寬電壓范圍

它的電源電壓范圍為2.7V至27V，能夠適應(yīng)不同的電源環(huán)境。同時(shí)，它可以感應(yīng)0.8V至24V的輸出電壓，具有廣泛的適用性。

多功能引腳

其TIMER/RESET引腳具有多種功能。通過(guò)連接電容到該引腳，可以對(duì)內(nèi)部毛刺濾波器的時(shí)間延遲進(jìn)行編程；在過(guò)壓故障發(fā)生后，該引腳還可以作為復(fù)位輸入來(lái)清除內(nèi)部鎖存器；此外，當(dāng)FB1和FB2電壓低于跳閘閾值時(shí)，拉高該引腳可以激活OUT引腳。

二、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

LTC1696的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，涵蓋了電信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)以及筆記本電腦等多個(gè)領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中，電源的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要，LTC1696的出現(xiàn)為這些系統(tǒng)提供了可靠的過(guò)壓保護(hù)解決方案。

三、工作原理與引腳功能

工作原理

LTC1696通過(guò)監(jiān)測(cè)兩個(gè)可調(diào)輸出電壓，當(dāng)檢測(cè)到過(guò)壓情況時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)外部SCR撬棒或關(guān)閉外部背對(duì)背N溝道MOSFET，從而將輸入電壓與電源斷開(kāi)，保護(hù)電源負(fù)載。

引腳功能

• FB1（引腳1）：第一個(gè)反饋輸入，通過(guò)外部電阻分壓器監(jiān)測(cè)和感應(yīng)第一個(gè)電源輸出電壓，并與內(nèi)部0.88V的參考電壓進(jìn)行比較，以檢測(cè)過(guò)壓故障。
• GND（引腳2）：電源地，為所有設(shè)備電流提供返回路徑。
• VCC（引腳3）：電源供應(yīng)引腳，輸入范圍為2.7V至27V。在待機(jī)模式下，當(dāng)設(shè)備工作在5V時(shí)，靜態(tài)電流通常為100μA；工作在12V時(shí)，靜態(tài)電流增加到170μA。
• OUT（引腳4）：輸出電流限制驅(qū)動(dòng)器，在高電源電壓下能夠提供連續(xù)電流，通常為80mA。在過(guò)壓故障發(fā)生時(shí)，該引腳被鎖存為高電平。
• FB2（引腳5）：第二個(gè)反饋輸入，功能與FB1類似，用于監(jiān)測(cè)和感應(yīng)第二個(gè)電源輸出電壓。
• TIMER/RESET（引腳6）：具有毛刺濾波器定時(shí)器電容、復(fù)位和外部觸發(fā)輸入等功能。通過(guò)連接外部電容可以編程內(nèi)部毛刺濾波器的時(shí)間延遲，在過(guò)壓故障時(shí)還可以作為復(fù)位輸入清除內(nèi)部鎖存器，也可以通過(guò)外部拉高該引腳來(lái)激活OUT引腳。

四、應(yīng)用電路設(shè)計(jì)

反饋輸入電路

LTC1696有兩個(gè)反饋輸入，允許監(jiān)測(cè)兩個(gè)輸出電壓。內(nèi)部比較器的跳閘點(diǎn)由0.88V的內(nèi)部參考電壓設(shè)置，通過(guò)外部電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)來(lái)感應(yīng)輸出電壓。以3.3V電源為例，當(dāng)需要在+10%（3.63V）時(shí)給出過(guò)壓指示時(shí)，可以根據(jù)公式計(jì)算出合適的電阻值。

復(fù)位功能

在過(guò)壓情況下，LTC1696的OUT引腳會(huì)被鎖存為高電平?？梢酝ㄟ^(guò)外部N溝道MOSFET開(kāi)關(guān)將TIMER/RESET引腳拉低，或者將VCC電壓拉到低于1.94V的欠壓鎖定跳閘點(diǎn)來(lái)復(fù)位內(nèi)部鎖存器。

毛刺濾波器定時(shí)器

LTC1696具有可編程的毛刺濾波器，通過(guò)連接到TIMER/RESET引腳的外部電容C1來(lái)編程濾波器的時(shí)間延遲。時(shí)間延遲由公式(t{D}=frac{C 1 cdot V{INT}}{I{CHG}})計(jì)算，其中(V{INT})為1.185V的內(nèi)部參考電壓，(I_{CHG})為充電電流，根據(jù)反饋瞬變的大小而變化。

SCR撬棒應(yīng)用

在過(guò)壓情況下，LTC1696可以在高電源電壓下提供連續(xù)輸出電流，觸發(fā)外部SCR撬棒。當(dāng)電源電壓降低時(shí)，輸出電流會(huì)相應(yīng)減少。在低電源電壓（如3.3V）時(shí)，可能需要外部NPN發(fā)射極跟隨器來(lái)提升電流以驅(qū)動(dòng)SCR撬棒。

背對(duì)背N溝道MOSFET應(yīng)用

在低電源電壓應(yīng)用中，LTC1696可以控制外部背對(duì)背N溝道MOSFET。在待機(jī)模式下，外部N溝道MOSFET的漏極被電源管理控制器拉高；在過(guò)壓故障時(shí)，LTC1696將MOSFET的柵極拉高，從而關(guān)閉背對(duì)背N溝道MOSFET。

外部觸發(fā)功能

LTC1696還具有外部觸發(fā)功能，即使FB1和FB2引腳的反饋電壓低于內(nèi)部比較器的跳閘閾值，通過(guò)將TIMER/RESET引腳拉高，也可以將輸出鎖存為高電平，然后通過(guò)將該引腳拉低來(lái)復(fù)位輸出。

五、電氣特性與性能曲線

文檔中詳細(xì)給出了LTC1696的電氣特性，包括電源電壓范圍、待機(jī)和工作電流、反饋閾值、各種閾值電壓和電流等參數(shù)。同時(shí)，還提供了一系列典型性能曲線，如待機(jī)和工作電流與電源電壓、溫度的關(guān)系，反饋閾值電壓與電源電壓、溫度的關(guān)系等。這些曲線有助于工程師更好地了解LTC1696在不同條件下的性能表現(xiàn)，從而進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

六、總結(jié)

LTC1696作為一款高性能的電源過(guò)壓保護(hù)控制器，具有高精度、小巧封裝、多功能等優(yōu)點(diǎn)，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景。通過(guò)對(duì)其特性、工作原理、應(yīng)用電路和電氣特性的深入了解，工程師可以更好地將其應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中，為電子設(shè)備提供可靠的過(guò)壓保護(hù)。在實(shí)際應(yīng)用中，你是否遇到過(guò)類似的過(guò)壓保護(hù)問(wèn)題？你會(huì)選擇LTC1696來(lái)解決這些問(wèn)題嗎？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和想法。