特征

充分增強(qiáng)N溝道功率mosfet

8μA IQ待機(jī)電流

電流為85μA IQ

無(wú)外部電荷泵電容器

4.5V至18V電源范圍

短路保護(hù)

通過(guò)PTC熱敏電阻進(jìn)行熱關(guān)機(jī)

狀態(tài)輸出指示停機(jī)

提供8針SOIC

應(yīng)用

筆記本電腦電源切換

SCSI終端電源切換

蜂窩電話(huà)電源管理

電池充電和管理

高端工業(yè)和汽車(chē)開(kāi)關(guān)

步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)控制

說(shuō)明

LTC1154單高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器允許使用低高側(cè)交換應(yīng)用的成本N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管。內(nèi)部電荷泵提高柵極驅(qū)動(dòng)電壓在正軌上方，充分增強(qiáng)了N溝道MOS無(wú)外部部件的開(kāi)關(guān)。微功率操作，8μA備用電流和85μA工作電流，允許在幾乎所有系統(tǒng)中使用最大效率。芯片上包括可編程過(guò)電流檢測(cè)。可以添加一個(gè)時(shí)間延遲來(lái)防止錯(cuò)誤觸發(fā)高沖擊電流負(fù)載。激活的高停機(jī)輸入也提供并直接連接到標(biāo)準(zhǔn)PTC用于熱關(guān)機(jī)的熱敏電阻。開(kāi)路漏極輸出是用于向μP報(bào)告開(kāi)關(guān)狀態(tài)。有效低電平啟用輸入用于控制中的多個(gè)開(kāi)關(guān)。LTC1154有8針DIP和8針SOIC包裝。

所示所有部件均為表面安裝。

IMS026國(guó)際制造服務(wù)公司（401）683-9700如果負(fù)載為電阻或感應(yīng)負(fù)載，則不需要。

絕對(duì)值

電源電壓 22伏

輸入電壓（VS+0.3V）至（GND-0.3V）

啟用輸入電壓（VS+0.3V）至（GND-0.3V）

柵極電壓（VS+24V）至（GND–0.3V）

狀態(tài)輸出電壓 15伏

電流（任何引腳）50毫安

工作溫度

LTC1154C 0°C至70°C

儲(chǔ)存溫度范圍 –65°c至150°c

鉛溫度（焊接，10秒）300攝氏度

電氣特性VS=4.5V至18V，TA=25°C，VEN=0V，VSD=0V，除非另有說(shuō)明。

表示適用于工作溫度范圍的規(guī)范。

典型性能特征

輸入和關(guān)閉引腳

LTC1154輸入引腳處于高電平激活狀態(tài)，并激活所有打開(kāi)時(shí)的保護(hù)和電荷泵電路。關(guān)閉銷(xiāo)設(shè)計(jì)用于立即禁用如果出現(xiàn)二次故障（溫度過(guò)高，等等）被檢測(cè)到。LTC1154邏輯和停機(jī)輸入高阻抗CMOS門(mén)是否具有ESD保護(hù)二極管接地和供電，因此不應(yīng)被迫超出電源軌。停機(jī)銷(xiāo)不使用時(shí)應(yīng)接地。

啟用輸入引腳

啟用輸入可用于啟用

LTC1154高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組或提供輔助控制手段。它也可以起到反轉(zhuǎn)的作用輸入。使能輸入是一個(gè)高阻抗CMOS門(mén)使用ESD鉗位二極管接地和供電，因此不應(yīng)強(qiáng)行超出電源軌。不使用時(shí)，該引腳應(yīng)接地。閘門(mén)驅(qū)動(dòng)銷(xiāo)當(dāng)在以下情況下，開(kāi)關(guān)關(guān)閉或被驅(qū)動(dòng)到供應(yīng)軌上方開(kāi)關(guān)接通。這個(gè)針是相對(duì)較高的在軌道上方驅(qū)動(dòng)時(shí)的阻抗（相當(dāng)于幾百kΩ）。應(yīng)注意盡量減少通過(guò)對(duì)地寄生電阻或供應(yīng)。

電源引腳

LTC1154的電源引腳有兩個(gè)重要用途。第一個(gè)很明顯：它為輸入、柵極驅(qū)動(dòng)、調(diào)節(jié)和保護(hù)電路供電。第二個(gè)目的是更少很明顯：它提供了一個(gè)開(kāi)爾文連接到內(nèi)部漏極電阻100毫伏。LTC1154設(shè)計(jì)為連續(xù)供電，因此MOSFET的柵極始終是主動(dòng)驅(qū)動(dòng)的。如果需要切斷電源插腳和然后重新應(yīng)用，輸入引腳（或啟用引腳）應(yīng)在重新接通電源后幾毫秒內(nèi)循環(huán)重置輸入閂鎖和保護(hù)電路。還有，這個(gè)輸入和啟用引腳應(yīng)與10k電阻隔離限制通過(guò)ESD保護(hù)的電流二極管到電源引腳。LTC1154的電源插腳不應(yīng)被強(qiáng)行插入可能導(dǎo)致永久性損壞設(shè)備。300Ω電阻器應(yīng)串聯(lián)插入如果負(fù)電源電壓瞬變是預(yù)期的。

排液感應(yīng)銷(xiāo)

將排放感應(yīng)銷(xiāo)與供油銷(xiāo)進(jìn)行比較電壓。如果該針腳處的電壓低于100毫伏電源引腳，輸入鎖存器將復(fù)位，MOSFET閘門(mén)會(huì)很快卸下。循環(huán)輸入，或啟用輸入，重置短路閂鎖并轉(zhuǎn)動(dòng)MOSFET回去吧。這個(gè)引腳也是一個(gè)高阻抗CMOS柵極和ESD因此，不應(yīng)強(qiáng)行超出保護(hù)范圍電源軌。為了破壞過(guò)電流保護(hù)，將排放感應(yīng)短接至電源。一些負(fù)載，如大型電源電容器、燈或電動(dòng)機(jī)需要很高的沖擊電流。RC延時(shí)可在感測(cè)電阻和漏極之間添加用于確保漏極檢測(cè)電路不會(huì)啟動(dòng)時(shí)觸發(fā)錯(cuò)誤。可以設(shè)置此時(shí)間常數(shù)從幾微秒到幾秒鐘。但是，非常長(zhǎng)時(shí)間的延遲可能會(huì)使MOSFET面臨被摧毀的危險(xiǎn)由于短路情況。（參見(jiàn)應(yīng)用程序信息第節(jié)）。

狀態(tài)Pin

狀態(tài)引腳是一個(gè)低驅(qū)動(dòng)的開(kāi)漏輸出當(dāng)檢測(cè)到故障情況時(shí)。51k的拉力賽電阻應(yīng)該連接在這個(gè)輸出和邏輯電源。多個(gè)LTC154S的狀態(tài)引腳可以是或者，如果不需要獨(dú)立的故障檢測(cè)。不使用時(shí)不需要連接到該引腳。

真相表展示了LTC1154如何接收向μP輸入并返回狀態(tài)信息來(lái)自μP的啟用和輸入信號(hào)控制開(kāi)關(guān)在其正常工作模式下，上升和下降的時(shí)間控制柵極驅(qū)動(dòng)，以限制電磁干擾和射頻干擾排放。但是，關(guān)機(jī)和過(guò)流檢測(cè)電路以更高的速率關(guān)閉柵極限制MOSFET開(kāi)關(guān)和負(fù)載的曝光危險(xiǎn)情況。狀態(tài)引腳保持高位因?yàn)殚_(kāi)關(guān)工作正常，只驅(qū)動(dòng)低電平當(dāng)檢測(cè)到故障情況時(shí)。注意關(guān)機(jī)引腳是邊緣敏感的，即使關(guān)機(jī)引腳返回低狀態(tài)。

LTC1154 操作

LTC1154是一個(gè)單微功率MOSFET驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置保護(hù)，狀態(tài)反饋和門(mén)電荷泵。

LTC1154由以下功能塊組成：TTL和CMOS兼容輸入LTC1154輸入和關(guān)閉輸入已經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，以適應(yīng)廣泛的邏輯系列。兩個(gè)輸入閾值均設(shè)置為約1.3V，滯后約為100mV。低待機(jī)電流電壓調(diào)節(jié)器為T(mén)TL-CMOS轉(zhuǎn)換器提供持續(xù)的偏置。TTL到CMOS轉(zhuǎn)換器輸出使其余電路得以實(shí)現(xiàn)。在這樣，在待機(jī)模式。

啟用輸入

使能輸入與CMOS兼容并抑制輸入信號(hào)，無(wú)論何時(shí)保持邏輯高電平。這個(gè)輸入不使用時(shí)應(yīng)接地。

內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)

TTL到CMOS轉(zhuǎn)換器的輸出驅(qū)動(dòng)兩個(gè)為低壓CMOS供電的穩(wěn)壓電源邏輯和模擬塊。調(diào)節(jié)器輸出被隔離使電荷產(chǎn)生的噪音泵邏輯未耦合到100mV參考或模擬比較器。

門(mén)電荷泵

MOSFET開(kāi)關(guān)的柵極驅(qū)動(dòng)由產(chǎn)生柵極的自適應(yīng)電荷泵電路電壓遠(yuǎn)高于電源電壓。電荷泵電容器包括在芯片和因此，不需要外部組件來(lái)生成大門(mén)驅(qū)動(dòng)。

漏電流檢測(cè)

LTC1154配置為感應(yīng)電流在高壓側(cè)應(yīng)用中，注入功率MOSFET的漏極。將內(nèi)部100毫伏參考電壓與電壓降進(jìn)行比較通過(guò)感測(cè)電阻器（通常為0.002Ω至0.10Ω）與排液管串聯(lián)。如果這個(gè)電阻上的電壓降超過(guò)內(nèi)部100毫伏閾值，輸入鎖存器復(fù)位后，通過(guò)一個(gè)大的N溝道晶體管。

控制閘門(mén)升降時(shí)間

當(dāng)輸入被打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)，門(mén)是由內(nèi)部充電泵充電并在控制方式。充電和放電率有設(shè)置為在正常情況下最小化RFI和EMI發(fā)射操作。如果短路或電流過(guò)載當(dāng)遇到這種情況時(shí)，柵極被一個(gè)大的N溝道晶體管很快放電（通常是幾微秒）。

狀態(tài)輸出驅(qū)動(dòng)器

狀態(tài)電路持續(xù)監(jiān)控故障檢測(cè)邏輯。當(dāng)MOSFET的柵極由保護(hù)驅(qū)動(dòng)電路。狀態(tài)電路與輸入一起復(fù)位在循環(huán)輸入或啟用輸入時(shí)鎖定。

MOSFET與負(fù)載保護(hù)

LTC1154通過(guò)以下方式保護(hù)功率MOSFET開(kāi)關(guān)一旦發(fā)生過(guò)電流，立即從閘門(mén)上拆下驅(qū)動(dòng)器檢測(cè)到狀況。電阻和電感負(fù)載可以是無(wú)外部延時(shí)保護(hù)排放感應(yīng)銷(xiāo)。然而，燈負(fù)載要求過(guò)電流保護(hù)延時(shí)足夠長(zhǎng)但足夠短，以確保安全MOSFET。

電阻負(fù)載

主要是電阻的負(fù)載應(yīng)使用盡可能短的延遲，以盡量減少時(shí)間MOSFET處于過(guò)載狀態(tài)。漏極檢測(cè)電路具有大約10μs的內(nèi)置延遲，以消除電源的誤觸發(fā)或負(fù)載瞬態(tài)條件。這種延遲足以“屏蔽”短時(shí)負(fù)載電流瞬變和啟動(dòng)與負(fù)載并聯(lián)的小電容器（<1μF）。排水溝因此，感應(yīng)銷(xiāo)可以直接連接到排水管電流檢測(cè)電阻器，如圖1所示。

感應(yīng)負(fù)載

主要是感性的負(fù)載，如繼電器、電磁線(xiàn)圈和步進(jìn)電機(jī)繞組應(yīng)加以保護(hù)盡可能短的延遲，以盡量減少數(shù)量MOSFET過(guò)載的時(shí)間條件。內(nèi)置的10μs延遲將確保過(guò)電流保護(hù)不會(huì)因電源或負(fù)載瞬態(tài)。不需要外部延遲組件如圖2所示。大型感應(yīng)負(fù)載（>0.1mH）可能需要二極管直接連接在感應(yīng)器上，以安全地轉(zhuǎn)移儲(chǔ)存能量到地面。許多感應(yīng)負(fù)載都有這些包括二極管。如果不是，則為具有適當(dāng)額定電流的二極管應(yīng)跨負(fù)載連接，如圖所示2、安全轉(zhuǎn)移儲(chǔ)存的能量。

電容性負(fù)載

大型電容性負(fù)載，如帶有大型旁路電容器的復(fù)雜電氣系統(tǒng)，應(yīng)通電使用圖3所示的電路。大門(mén)通往功率MOSFET通過(guò)RC延遲網(wǎng)絡(luò)，R1和C1，這大大降低了開(kāi)關(guān)。因?yàn)镸OSFET的源電壓柵極電壓，負(fù)載平穩(wěn)緩慢地供電從地上。這大大減少了流入供電電容器的啟動(dòng)電流，反過(guò)來(lái)，減少電源瞬變并允許較慢的啟動(dòng)敏感電氣負(fù)載。（二極管D1提供直接LTC1154保護(hù)電路在過(guò)流情況下快速釋放柵極電荷的路徑）。

RC網(wǎng)絡(luò)，RD和CD，與漏感串聯(lián)應(yīng)根據(jù)啟動(dòng)后負(fù)載的預(yù)期特性將輸入設(shè)置為跳閘。在這個(gè)電路中，它是有可能給一個(gè)大的電容性負(fù)載供電，但仍有反應(yīng)很快變成過(guò)流狀態(tài)。在開(kāi)關(guān)離開(kāi)地面時(shí)的輸出約為：dV/dt=（VGATE–VTH）/（R1×C1）

因此在啟動(dòng)時(shí)間約為：ISTART-UP=CLOAD×dV/dt使用圖3所示的值，啟動(dòng)電流為小于100mA，不會(huì)誤觸發(fā)漏極設(shè)置為2.7A，延時(shí)1ms的傳感電路

燈負(fù)載

燈在開(kāi)啟時(shí)產(chǎn)生的沖擊電流是額定工作電流的10至20倍。圖4所示的電路改變了電流限制閾值提高11:1（至30A），持續(xù)100ms首先打開(kāi)燈泡。電流限制降低在尖峰電流減弱后降至2.7A。

選擇RD和CD

圖5是標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)電流關(guān)斷圖時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)化MOSFET電流。這張圖是用于選擇兩個(gè)延遲分量，RD和CD，在漏感之間構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單的RC延遲電阻和漏極檢測(cè)輸入。

圖的Y軸規(guī)范化為一個(gè)RC時(shí)間不變的。X軸規(guī)格化為電流。（布景）電流被定義為開(kāi)發(fā)所需的電流100毫伏通過(guò)漏極檢測(cè)電阻器）。注意，隨著時(shí)間的增加，停機(jī)時(shí)間縮短MOSFET電流水平。這樣可以確保由MOSFET耗散的能量總是在制造商為安全操作規(guī)定的界限。（更多信息見(jiàn)MOSFET數(shù)據(jù)表）。使用加速二極管減少功率MOSFET的時(shí)間短路情況下，“旁路”延遲電阻器一個(gè)小信號(hào)二極管，如圖6所示。二極管將當(dāng)壓降穿過(guò)漏極感應(yīng)電阻器時(shí)接合提供大約7V的直接感應(yīng)并且大大減少了

MOSFET處于過(guò)載狀態(tài)。漏感選擇電阻值以限制最大直流電流當(dāng)漏極電流超過(guò)20A，關(guān)斷時(shí)間縮短至15μs。蓄電池反向保護(hù)LTC1154可防止蓄電池反向放電通過(guò)串聯(lián)一個(gè)電阻器接地線(xiàn)如圖7所示。電阻器限制供電電流小于50mA，施加-12V。

因?yàn)長(zhǎng)TC1154在正常運(yùn)行時(shí)，接地電阻的壓降為最小的。5VμP（或控制邏輯）由10k電阻串聯(lián)輸入和狀態(tài)引腳。

限流電源

LTC1154要求電源引腳至少3.5V確保操作正常。因此，有必要LTC1154的供電電壓應(yīng)保持在高于3.5V的水平次，即使開(kāi)關(guān)的輸出短路接地。限流調(diào)節(jié)器的輸出電壓短路時(shí)可能會(huì)迅速下降并拉動(dòng)LTC1154的電源引腳低于3.5V，在關(guān)閉電路有時(shí)間響應(yīng)并移除驅(qū)動(dòng)器之前從功率MOSFET的柵極。供給過(guò)濾器應(yīng)該

如圖8所示添加，其中包含電源引腳LTC1154的長(zhǎng)度足以承受過(guò)電流關(guān)閉電路以響應(yīng)并完全放電大門(mén)。帶小輸出電容的五伏線(xiàn)性穩(wěn)壓器最難保護(hù)的，因?yàn)樗鼈兛梢詮碾妷耗Ｊ胶芸炀妥兂闪讼蘖髂Ｊ健＿@個(gè)許多開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器上的大輸出電容器能夠?qū)TC1154的電源引腳保持在3.5V以上足夠長(zhǎng)，不需要額外的過(guò)濾。因?yàn)長(zhǎng)TC1154在兩個(gè)待機(jī)狀態(tài)下都是微功耗的在接通狀態(tài)下，電源濾波器上的電壓降是小于2mV，且不會(huì)顯著改變100mV漏極檢測(cè)閾值電壓的準(zhǔn)確度。

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