MAX1807/MAX1808超低壓可調節過壓保護控制器使用指南

作為電子工程師，在設計各類電子系統時，過壓保護是一個關鍵環節。今天我來詳細分享一下MAX1807/MAX1808這兩款超低壓可調節過壓保護控制器，希望能為大家在硬件設計中提供一些實用的參考。

文件下載：MAX1807.pdf

一、產品概述

MAX1807/MAX1808能夠對多達五路電源軌進行過壓監測。當其中任何一路電源超過設定的閾值時，會輸出鎖存信號。這個鎖存輸出可以驅動外部P溝道負載開關，在檢測到過壓情況時切斷電源。鎖存狀態可通過向ON引腳輸入低電平或者對電源進行循環操作來復位。

兩款產品的差異

• MAX1807：具備一個28V的開漏故障輸出引腳（FAULT），可用于觸發警報、使可復位保險絲跳閘或者其他用途。
• MAX1808：集成了一個帶遲滯功能的低電量比較器，當輸入電壓過低時，會使DP輸出變為高電平，從而關閉外部P溝道開關。

這兩款產品都采用了微型的10引腳μMAX封裝，非常適合對空間要求較高的應用場景。

二、產品特性

高精度比較器

擁有五路精度為3%的過壓比較器，能夠準確檢測過壓情況。同時，MAX1808還具備一個精度為3%且帶有10%遲滯的比較器，用于低電量檢測。

低功耗設計

• 靜態電源電流僅為21μA，關機電流為4μA，大大降低了系統的功耗。
• 工作電壓范圍為4.4V至28V，適應多種電源環境。

其他特性

• 配備帶有VGS限制器的串聯PFET柵極驅動器，提高了驅動能力和安全性。
• 具備28V開漏N溝道輸出（MAX1807），方便與其他設備進行連接和信號傳輸。

三、應用場景

• 筆記本電腦：保護筆記本內部的多個電源軌，確保系統穩定運行。
• 電源模塊：為電源模塊提供過壓保護，防止模塊因過壓損壞。
• 多輸出電源：適用于具有多個輸出的電源系統，保障各個輸出的安全性。

四、電氣特性

電源相關參數

• VDD輸入電壓范圍：在DP和FAULT處于正確狀態時，范圍為2V至28V；工作電壓范圍為4.4V至28V。
• VDD欠壓鎖定閾值：上升觸發電平，典型值具有2%的遲滯，當VDD低于該電平時，DP輸出高電平，FAULT處于高阻態。
• 電源電流：在VTH為2V或0.5V時，典型值為21μA，最大值為45μA。
• 關機電流：在VDD為15V，VON為地，VIN1 - VIN5和VTH均為地時，典型值為4μA，最大值為8.5μA。

比較器相關參數

• IN1 - IN5輸入觸發電平：上升沿，典型值具有1%的遲滯，在VDD為4.4V至28V時，范圍為0.97V至1.03V。
• TH輸入觸發電平：MAX1808特有，下降沿觸發范圍為0.97V至1.03V，上升沿觸發范圍為1.045V至1.155V。
• 傳播延遲：IN1 - IN5上升且有10mV過驅動時，典型值為40μs；TH上升且有10mV過驅動時（MAX1808），典型值為11μs，下降時典型值為40μs。

其他參數

• 輸入泄漏電流：IN1 - IN5和TH在相應電壓下，典型值為0.5nA，最大值為50nA。
• ON輸入邏輯電平：高電平邏輯電平在VDD為4.4V至28V時，最小值為1.6V；低電平邏輯電平最大值為0.5V。

五、引腳說明

六、詳細工作原理

過壓保護機制

MAX1807/MAX1808直接由系統主輸入電源供電。DP輸出的低電壓會激活P溝道開關，為系統其余部分供電。在系統其他電源上電后，這兩款控制器會監測每一路電源的過壓情況。如果由于MOSFET短路、銅跡線短路或電源故障等原因導致任何一路電源出現故障，它們會安全地將輸入與系統其余部分斷開。

故障鎖存與復位

內部故障鎖存器在檢測到過壓時會鎖定狀態。當VDD小于2.7V（電源循環）或ON引腳被拉低（手動復位）時，故障鎖存器復位。當ON為低電平時，P溝道開關關閉。

低電量檢測（MAX1808）

MAX1808的TH輸入可用于低電量檢測。當電池電壓低于1V時，會關閉P溝道開關，且不影響故障鎖存狀態。比較器的10%遲滯功能可防止在負載斷開后電池電壓上升時，外部P溝道開關重新開啟。

FAULT輸出（MAX1807）

MAX1807的FAULT輸出為開漏輸出，可承受最高28V電壓，直接反映內部故障鎖存器的狀態。當發生過壓事件時，FAULT輸出低電平，可用于向系統電源管理微控制器發送信號、觸發可復位保險絲或驅動外部高端驅動器等。

七、應用設計要點

DP引腳驅動設計

• DP引腳是一個圖騰柱驅動器，帶有有源鉗位，可簡化外部P溝道負載開關的驅動。-9.5V的Vgs鉗位可避免在VDD超過P溝道FET最大柵極電壓時電路的復雜性。
• 若要增加開關的開啟和關閉時間，可在DP引腳串聯一個電阻。若只想減慢開啟時間而不影響關閉時間，可在電阻兩端并聯一個二極管。開啟時間計算公式為(tON = C_{gs} × R)，關閉時間取決于P溝道FET的柵源電容和MAX1807/MAX1808的DP源電流。
• 對于非常慢的關閉時間需求，可在P溝道FET的柵極和源極之間添加外部電容，避免使用極高阻值的電阻。

TH輸入比較器設計（MAX1808）

• 通過在TH引腳與被P溝道負載開關切斷的電壓軌（如1.8V電源）之間添加一個電阻，可增加TH比較器的遲滯。建議使用較低電壓的電源，以避免使用過大阻值的電阻。
• 當連接的電源開啟和關閉時，欠壓觸發電平會發生變化，從而提供額外的遲滯。

八、總結

MAX1807/MAX1808超低壓可調節過壓保護控制器具備高精度、低功耗、多功能等特點，適用于多種對過壓保護有需求的電子系統。在設計過程中，我們需要根據具體的應用場景，合理利用其各項特性和引腳功能，同時注意應用設計中的一些要點，以確保系統的穩定性和可靠性。大家在實際使用中遇到過哪些問題呢？或者對這兩款控制器還有哪些疑問，可以一起交流探討。