靈活的故障保護電路

為了滿(mǎn)足實(shí)際應用對安全
 性、可靠性的要求，許多
 系統配置了不同的保護電路，這些電路大多具有ESD保護、抗浪涌電流、過(guò)流/過(guò)壓/欠壓檢測以及溫度監視等功能，一旦檢測到系統故障將自動(dòng)切斷電源。有些應用(如雷達、X射線(xiàn)檢測系統)要求在出現高壓時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)系統與電源的連接；有些應用需要在上電或帶電插拔時(shí)限制浪涌電流，如PC卡等，以確保PC卡電源穩定之前系統處于關(guān)斷狀態(tài)。通常，系統在故障解除后還會(huì )持續保持斷電狀態(tài)，需要通過(guò)外部觸發(fā)激活系統。
圖1所示電路提供了一種靈活的限流方案，能夠按照用戶(hù)指令或其他故障檢測信號斷開(kāi)與電源的連接，提供手動(dòng)復位(MR)、高溫檢測和互鎖開(kāi)關(guān)輸入。U1是斷路器，為熱插拔應用提供保護，可以放置在背板/主機端或可移動(dòng)卡/背板連接器的遠端設備上，當板卡插入帶電機架或主機時(shí)起保護作用。
一般存在兩種主要的故障狀態(tài)：一種是由于板卡或遠端設備上濾波電容的放電提供了一條電源到地的低阻通路，導致主機電源崩潰；另一種是板卡部分地插入對應的連接器，產(chǎn)生了錯誤數據。U1通過(guò)調節可編程啟動(dòng)周期的浪涌電流防止上述第一種故障的發(fā)生。系統進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，U1內部的兩個(gè)比較器可以提供短路和過(guò)流保護功能。通過(guò)對U1 ON引腳的設置可以避免第二種故障(圖2)。
內部電荷泵產(chǎn)生用于外部N溝道MOSFET功率開(kāi)關(guān)(Q1)柵極控制的驅動(dòng)電壓。出現故障時(shí)，U1將Q1鎖存在斷開(kāi)狀態(tài)，只有通過(guò)外部復位信號才能清除Q1的開(kāi)路狀態(tài)。為了指示故障狀態(tài)，圖中在U1的漏極開(kāi)路狀態(tài)輸出引腳(STAT)連接了一只LED，也可以連接其他故障指示器，如音頻報警器等。發(fā)生故障后可以將U1的ON引腳拉低至少20ms復位U1。
去抖動(dòng)開(kāi)關(guān)(U2)為輸入端提供