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电源开关的瞬态保护设计，以实现稳健、可靠的电源路径保护

2025-8-19 17:11:52 1425 电源开关

0 这篇文章《Transient protection design for power switches to achieve robust reliable power-path protection》来自德州仪器（TI）的《Analog Design Journal》，主要探讨如何为电源开关设计瞬态保护，以实现稳健可靠的电源路径防护。以下是要点汇总： *附件：电源开关的瞬态保护设计，以实现稳健、可靠的电源路径保护.pdf ⚡ 背景与挑战现代电子系统集成度高，使用昂贵且敏感的器件（如FPGA、ASIC、MCU），需要精确保护。传统保护方式（如保险丝、PTC、电阻、二极管）响应慢、精度低、可配置性差。 eFuse 和热插拔方案逐渐取代传统前端保护，但自身也需防护瞬态事件（如热插拔、电流中断、电源浪涌、反向电压等）。 ? 电应力（EOS）解析 EOS 是指器件电压、电流或功耗超过最大额定值，导致即时或潜在损伤。超压可能引发非预期电流路径，造成硅熔化、金属互连熔断、封装热损伤等。 ? 案例分析：200A 企业级服务器 eFuse 应用 12V 背板供电，eFuse 分配电源至下游负载。瞬态事件如输出短路会导致 di/dt 极大，结合寄生电感产生高压尖峰（如 +32V），超过器件最大额定值（TPS25984B 的 VIN 最大为 20V）。 ?️ 瞬态保护设计策略 TVS 二极管选择用于钳位正向电压尖峰。关键参数包括反向电压、动态电阻 Rd、脉冲宽度 tp。示例：选用 Littlefuse SMDJ12A，计算钳位电压 VC = 17.6V，小于器件最大容许值 20V，满足要求。肖特基二极管选择（输出端）用于钳位负向电压尖峰，防止 OUT 引脚低于地电位导致 IC 内部寄生 PN 结导通。选型要点： DC 阻断电压 > 最大输入电压峰值电流能力 > 电路断路电流正向压降 < OUT 引脚最大负压（–1V）示例：并联使用两颗 SBR10U45SP5。 ? PCB 布局建议 TVS、肖特基、电容等保护器件应靠近被保护器件布置。使用短走线、多过孔以降低寄生电感，提升钳位性能。 ✅ 结论 eFuse 提供主动保护，但仍需瞬态保护器件辅助。通过合理选型与优化布局，可实现高可靠性的电源路径保护。 0 本主题由 ben111 于 2025-8-19 17:55 添加图标推荐
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