MAX1807/MAX1808超低壓可調(diào)節(jié)過(guò)壓保護(hù)控制器使用指南

作為電子工程師，在設(shè)計(jì)各類(lèi)電子系統(tǒng)時(shí)，過(guò)壓保護(hù)是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。今天我來(lái)詳細(xì)分享一下MAX1807/MAX1808這兩款超低壓可調(diào)節(jié)過(guò)壓保護(hù)控制器，希望能為大家在硬件設(shè)計(jì)中提供一些實(shí)用的參考。

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一、產(chǎn)品概述

MAX1807/MAX1808能夠?qū)Χ噙_(dá)五路電源軌進(jìn)行過(guò)壓監(jiān)測(cè)。當(dāng)其中任何一路電源超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)，會(huì)輸出鎖存信號(hào)。這個(gè)鎖存輸出可以驅(qū)動(dòng)外部P溝道負(fù)載開(kāi)關(guān)，在檢測(cè)到過(guò)壓情況時(shí)切斷電源。鎖存狀態(tài)可通過(guò)向ON引腳輸入低電平或者對(duì)電源進(jìn)行循環(huán)操作來(lái)復(fù)位。

兩款產(chǎn)品的差異

• MAX1807：具備一個(gè)28V的開(kāi)漏故障輸出引腳（FAULT），可用于觸發(fā)警報(bào)、使可復(fù)位保險(xiǎn)絲跳閘或者其他用途。
• MAX1808：集成了一個(gè)帶遲滯功能的低電量比較器，當(dāng)輸入電壓過(guò)低時(shí)，會(huì)使DP輸出變?yōu)楦唠娖?，從而關(guān)閉外部P溝道開(kāi)關(guān)。

這兩款產(chǎn)品都采用了微型的10引腳μMAX封裝，非常適合對(duì)空間要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。

二、產(chǎn)品特性

高精度比較器

擁有五路精度為3%的過(guò)壓比較器，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)過(guò)壓情況。同時(shí)，MAX1808還具備一個(gè)精度為3%且?guī)в?0%遲滯的比較器，用于低電量檢測(cè)。

低功耗設(shè)計(jì)

• 靜態(tài)電源電流僅為21μA，關(guān)機(jī)電流為4μA，大大降低了系統(tǒng)的功耗。
• 工作電壓范圍為4.4V至28V，適應(yīng)多種電源環(huán)境。

其他特性

• 配備帶有VGS限制器的串聯(lián)PFET柵極驅(qū)動(dòng)器，提高了驅(qū)動(dòng)能力和安全性。
• 具備28V開(kāi)漏N溝道輸出（MAX1807），方便與其他設(shè)備進(jìn)行連接和信號(hào)傳輸。

三、應(yīng)用場(chǎng)景

• 筆記本電腦：保護(hù)筆記本內(nèi)部的多個(gè)電源軌，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
• 電源模塊：為電源模塊提供過(guò)壓保護(hù)，防止模塊因過(guò)壓損壞。
• 多輸出電源：適用于具有多個(gè)輸出的電源系統(tǒng)，保障各個(gè)輸出的安全性。

四、電氣特性

電源相關(guān)參數(shù)

• VDD輸入電壓范圍：在DP和FAULT處于正確狀態(tài)時(shí)，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(fā)電平，典型值具有2%的遲滯，當(dāng)VDD低于該電平時(shí)，DP輸出高電平，F(xiàn)AULT處于高阻態(tài)。
• 電源電流：在VTH為2V或0.5V時(shí)，典型值為21μA，最大值為45μA。
• 關(guān)機(jī)電流：在VDD為15V，VON為地，VIN1 - VIN5和VTH均為地時(shí)，典型值為4μA，最大值為8.5μA。

比較器相關(guān)參數(shù)

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

其他參數(shù)

• 輸入泄漏電流：IN1 - IN5和TH在相應(yīng)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(shí)，最小值為1.6V；低電平邏輯電平最大值為0.5V。

五、引腳說(shuō)明

六、詳細(xì)工作原理

過(guò)壓保護(hù)機(jī)制

MAX1807/MAX1808直接由系統(tǒng)主輸入電源供電。DP輸出的低電壓會(huì)激活P溝道開(kāi)關(guān)，為系統(tǒng)其余部分供電。在系統(tǒng)其他電源上電后，這兩款控制器會(huì)監(jiān)測(cè)每一路電源的過(guò)壓情況。如果由于MOSFET短路、銅跡線短路或電源故障等原因?qū)е氯魏我宦冯娫闯霈F(xiàn)故障，它們會(huì)安全地將輸入與系統(tǒng)其余部分?jǐn)嚅_(kāi)。

故障鎖存與復(fù)位

內(nèi)部故障鎖存器在檢測(cè)到過(guò)壓時(shí)會(huì)鎖定狀態(tài)。當(dāng)VDD小于2.7V（電源循環(huán)）或ON引腳被拉低（手動(dòng)復(fù)位）時(shí)，故障鎖存器復(fù)位。當(dāng)ON為低電平時(shí)，P溝道開(kāi)關(guān)關(guān)閉。

低電量檢測(cè)（MAX1808）

MAX1808的TH輸入可用于低電量檢測(cè)。當(dāng)電池電壓低于1V時(shí)，會(huì)關(guān)閉P溝道開(kāi)關(guān)，且不影響故障鎖存狀態(tài)。比較器的10%遲滯功能可防止在負(fù)載斷開(kāi)后電池電壓上升時(shí)，外部P溝道開(kāi)關(guān)重新開(kāi)啟。

FAULT輸出（MAX1807）

MAX1807的FAULT輸出為開(kāi)漏輸出，可承受最高28V電壓，直接反映內(nèi)部故障鎖存器的狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生過(guò)壓事件時(shí)，F(xiàn)AULT輸出低電平，可用于向系統(tǒng)電源管理微控制器發(fā)送信號(hào)、觸發(fā)可復(fù)位保險(xiǎn)絲或驅(qū)動(dòng)外部高端驅(qū)動(dòng)器等。

七、應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)

DP引腳驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

• DP引腳是一個(gè)圖騰柱驅(qū)動(dòng)器，帶有有源鉗位，可簡(jiǎn)化外部P溝道負(fù)載開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)。-9.5V的Vgs鉗位可避免在VDD超過(guò)P溝道FET最大柵極電壓時(shí)電路的復(fù)雜性。
• 若要增加開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間，可在DP引腳串聯(lián)一個(gè)電阻。若只想減慢開(kāi)啟時(shí)間而不影響關(guān)閉時(shí)間，可在電阻兩端并聯(lián)一個(gè)二極管。開(kāi)啟時(shí)間計(jì)算公式為(tON = C_{gs} × R)，關(guān)閉時(shí)間取決于P溝道FET的柵源電容和MAX1807/MAX1808的DP源電流。
• 對(duì)于非常慢的關(guān)閉時(shí)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(shè)計(jì)（MAX1808）

• 通過(guò)在TH引腳與被P溝道負(fù)載開(kāi)關(guān)切斷的電壓軌（如1.8V電源）之間添加一個(gè)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(guò)大阻值的電阻。
• 當(dāng)連接的電源開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)，欠壓觸發(fā)電平會(huì)發(fā)生變化，從而提供額外的遲滯。

八、總結(jié)

MAX1807/MAX1808超低壓可調(diào)節(jié)過(guò)壓保護(hù)控制器具備高精度、低功耗、多功能等特點(diǎn)，適用于多種對(duì)過(guò)壓保護(hù)有需求的電子系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景，合理利用其各項(xiàng)特性和引腳功能，同時(shí)注意應(yīng)用設(shè)計(jì)中的一些要點(diǎn)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。大家在實(shí)際使用中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？或者對(duì)這兩款控制器還有哪些疑問(wèn)，可以一起交流探討。