深入解析MAX4881 - MAX4884/MAX4893B過壓保護(hù)控制器

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，過壓保護(hù)和電流限制是保障設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。今天，我們就來深入探討一下Maxim公司的MAX4881 - MAX4884/MAX4893B過壓保護(hù)控制器，看看它是如何為低電壓系統(tǒng)提供可靠保護(hù)的。

文件下載：MAX4893BETB+T.pdf

一、產(chǎn)品概述

MAX4881 - MAX4884/MAX4893B是一系列帶有內(nèi)置限流開關(guān)的過壓保護(hù)（OVP）控制器，能夠?yàn)榈碗妷合到y(tǒng)提供高達(dá)28V的過壓保護(hù)。當(dāng)輸入電壓超過預(yù)設(shè)的過壓跳閘電平（5.6V 對(duì)于 MAX4881/MAX4883/MAX4893B，4.5V 對(duì)于 MAX4882/MAX4884）時(shí)，外部 n 溝道 MOSFET 會(huì)被關(guān)斷，從而防止受保護(hù)組件受損。同時(shí)，欠壓/過壓標(biāo)志指示器（OV）會(huì)通知處理器存在欠壓/過壓故障。

二、關(guān)鍵特性

1. 限流開關(guān)

不同型號(hào)具有不同的限流能力：

• MAX4881/MAX4882 具有 1.1A 的內(nèi)部限流開關(guān)。
• MAX4883B/MAX4883C/MAX4884B/MAX4884C 包含 0.7A 的內(nèi)部限流開關(guān)。
• MAX4893B 則配備 0.9A 的限流開關(guān)。

當(dāng)負(fù)載電流在限流值持續(xù)超過消隱時(shí)間后，MAX4881/MAX4882/MAX4883B/MAX4884B/MAX4893B 的開關(guān)會(huì)鎖存關(guān)閉，直到 EN、CB 或 IN 引腳進(jìn)行循環(huán)操作才會(huì)重新開啟。而 MAX4883C/MAX4884C 會(huì)將電流限制在 0.7A，直到熱保護(hù)觸發(fā)。電流限制標(biāo)志（FLAGI）會(huì)在出現(xiàn)電流故障時(shí)置位。

2. 控制輸入與功能

• 控制輸入（CB）：用于開啟和關(guān)閉內(nèi)部限流開關(guān)。
• 關(guān)斷功能（EN）：可禁用外部 n 溝道 MOSFET。
• 內(nèi)置啟動(dòng)延遲：允許適配器電壓穩(wěn)定后再開啟 MOSFET。

3. 其他特性

• 預(yù)設(shè)過壓跳閘電平（5.6V 或 4.5V）。
• 驅(qū)動(dòng)低成本 n 溝道 MOSFET。
• 過壓故障 OV 指示器和電流限制故障 FLAGI 指示器。
• 欠壓鎖定和熱關(guān)斷保護(hù)。
• 采用節(jié)省空間的 10 引腳 TDFN 封裝，工作溫度范圍為 -40°C 至 +85°C。

三、電氣特性

1. 輸入電壓范圍

輸入電壓范圍為 1.2V 至 28.0V，不同型號(hào)的過壓跳閘電平和欠壓鎖定閾值有所不同。例如，MAX4881/MAX4883/MAX4893B 的過壓跳閘電平為 5.6V，欠壓鎖定閾值為 4.35V；而 MAX4882/MAX4884 的過壓跳閘電平為 4.5V，欠壓鎖定閾值為 2.55V。

2. 內(nèi)部開關(guān)特性

• BTA 輸入范圍為 2.8V 至 5.7V，具有欠壓鎖定功能。
• 開關(guān)正向電流限制根據(jù)型號(hào)不同分別為 1.1A、0.7A 或 0.9A，反向電流限制也相應(yīng)不同。
• 開關(guān)電壓降在特定條件下不超過 110mV。
• 消隱時(shí)間為 20 - 80ms。

3. 其他特性

• GATE 電壓在不同輸入電壓下有相應(yīng)的輸出，且具有下拉電流。
• 啟動(dòng)延遲、OV 消隱時(shí)間、GATE 開啟和關(guān)閉時(shí)間等都有明確的電氣參數(shù)。

四、應(yīng)用信息

1. MOSFET 選擇

MAX4881 - MAX4884/MAX4893B 設(shè)計(jì)用于與 n 溝道 MOSFET 配合使用。建議選擇 RDS(ON) 針對(duì) 4.5V 或更低 VGS 指定的 MOSFET。如果輸入電源接近 UVLO 最小值，應(yīng)考慮選擇更低 VGS 電壓的 MOSFET，同時(shí) VDS 應(yīng)能承受 30V 以適應(yīng) MAX4881 - MAX4884/MAX4893B 的 28V 輸入范圍。

2. IN 旁路考慮

為了實(shí)現(xiàn) 15kV ESD 保護(hù)輸入，需要使用 1μF 陶瓷電容將 IN 旁路到 GND。當(dāng)電源因長引線具有顯著電感時(shí)，要注意防止 LC 諧振電路引起的過沖，并在必要時(shí)提供保護(hù)以防止超過 IN 的 30V 絕對(duì)最大額定值。如果存在負(fù)電壓問題，可以連接一個(gè)肖特基二極管從 IN 到 GND 來鉗位負(fù)輸入電壓。

3. 暴露焊盤

器件底部的暴露焊盤內(nèi)部連接到 GND，為了獲得最佳的熱導(dǎo)率和更高的功率耗散，應(yīng)將暴露焊盤焊接到接地平面，但不要將其作為唯一的電氣接地連接，應(yīng)使用 GND（引腳 6）作為唯一的電氣接地連接。

4. ESD 測試條件

MAX4881 - MAX4884/MAX4893B 在 IN 引腳使用 1μF 低 ESR 陶瓷電容旁路到地時(shí)，典型 ESD 電阻為 15kV。該器件有助于用戶設(shè)計(jì)符合 IEC 61000 - 4 - 2 標(biāo)準(zhǔn) Level 3 的設(shè)備，無需額外的 ESD 保護(hù)組件。

五、典型應(yīng)用電路

文檔中給出了兩種典型應(yīng)用電路，一種是連接到帶有內(nèi)置充電器的 4.4V AC - DC 適配器的電池充電器應(yīng)用；另一種是連接到帶有內(nèi)置電池充電器的 5.25V AC - DC 適配器的應(yīng)用。這些電路展示了 MAX4881 - MAX4884/MAX4893B 在實(shí)際應(yīng)用中的連接方式。

六、總結(jié)

MAX4881 - MAX4884/MAX4893B 過壓保護(hù)控制器以其豐富的功能和良好的電氣特性，為低電壓系統(tǒng)提供了可靠的過壓保護(hù)和電流限制解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，電子工程師可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求選擇合適的型號(hào)，并合理選擇 MOSFET 和進(jìn)行旁路設(shè)計(jì)，以確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。你在使用這類過壓保護(hù)控制器時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。