MAX14699：高精度浪涌保護過壓保護器的卓越之選

在電子設(shè)備的設(shè)計過程中，過壓保護是保障設(shè)備安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。今天，我們就來深入探討一款高性能的過壓保護器件——MAX14699。

文件下載：MAX14699.pdf

一、產(chǎn)品概述

MAX14699 是一款具備高精度和浪涌保護功能的過壓保護（OVP）設(shè)備。它內(nèi)部集成了低導(dǎo)通電阻（典型值 38mΩ）的 FET，能夠為低電壓系統(tǒng)提供高達 +28VDC 的電壓故障保護。同時，內(nèi)部鉗位電路可抵御高達 +100V 的浪涌，確保設(shè)備在復(fù)雜的電氣環(huán)境中穩(wěn)定工作。

該器件的過壓響應(yīng)時間極短，典型值僅為 100ns，能在過壓事件發(fā)生時迅速動作，將輸出端的電壓上升幅度降至最低。當輸入電壓超過過壓閾值時，內(nèi)部 FET 會快速關(guān)斷，有效保護下游組件免受損壞。

二、關(guān)鍵特性與優(yōu)勢

（一）強大的保護能力

1. 寬輸入電壓保護范圍：支持 +2.1V 至 +28V 的寬輸入電壓范圍，能適應(yīng)多種不同的電源環(huán)境。
2. 高電流承載能力：具備 4.5A 的連續(xù)電流處理能力，可滿足高功率便攜式設(shè)備的需求。
3. 快速響應(yīng)機制：100ns 的典型響應(yīng)時間，能在瞬間應(yīng)對過壓情況，保護設(shè)備安全。

（二）靈活的設(shè)計特性

1. 可調(diào)過壓保護閾值：通過可選的外部電阻，過壓保護閾值可在 4V 至 20V 之間任意調(diào)節(jié)，滿足不同應(yīng)用場景的需求。
2. 預(yù)設(shè)內(nèi)部精確閾值：內(nèi)部過壓閾值（OVLO）預(yù)設(shè)為典型值 13.75V，方便用戶在不需要精確調(diào)節(jié)時快速使用。
3. 麥克風(fēng)模式：支持輸入引腳用于麥克風(fēng)信號，增加了設(shè)計的靈活性。

（三）增強系統(tǒng)可靠性的附加保護功能

1. 浪涌免疫能力：可承受高達 +100V 的浪涌，有效抵御瞬間高壓沖擊。
2. 軟啟動功能：通過軟啟動機制，減少涌入電流，降低對設(shè)備的沖擊。
3. 內(nèi)部啟動去抖：具備 21ms 的內(nèi)部啟動去抖時間，確保系統(tǒng)穩(wěn)定啟動。
4. 熱關(guān)斷保護：當設(shè)備溫度過高時，內(nèi)部熱關(guān)斷保護機制會自動啟動，防止設(shè)備損壞。

（四）節(jié)省 PCB 空間

采用小巧的 12 凸點 WLP 封裝（尺寸為 1.3mm x 2mm），大大減小了 PCB 占用面積，適合對空間要求較高的應(yīng)用。

（五）寬工作溫度范圍

能在 -40°C 至 +85°C 的擴展溫度范圍內(nèi)正常工作，適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。

三、典型應(yīng)用場景

MAX14699 廣泛應(yīng)用于各類高功率便攜式設(shè)備，如智能手機、平板電腦和便攜式媒體播放器等。在這些設(shè)備中，它能有效保護內(nèi)部電路免受電壓波動和浪涌的影響，確保設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。

四、電氣特性詳解

（一）電源相關(guān)參數(shù)

• 輸入電壓范圍：2.1V 至 28V，可適應(yīng)多種電源輸入。
• 輸入鉗位電壓：在輸入電流為 10mA、環(huán)境溫度為 +25°C 時，典型值為 33V。
• 輸入電源電流：當輸入電壓為 5V 且小于 OVLO 電壓時，典型值為 116μA，最大值為 180μA。

（二）過壓保護相關(guān)參數(shù)

• 內(nèi)部過壓跳閘電平：輸入電壓上升時，典型值為 13.75V；輸入電壓下降時，為 13.50V。
• OVLO 設(shè)置閾值：典型值為 1.204V，范圍在 1.18V 至 1.22V 之間。
• 可調(diào) OVLO 閾值范圍：4V 至 20V，可靈活調(diào)整過壓保護閾值。

（三）其他參數(shù)

• OVLO 開關(guān)導(dǎo)通電阻：在輸入電壓為 5V、輸出電流為 1A、環(huán)境溫度為 +25°C 時，典型值為 38mΩ，最大值為 53mΩ。
• 輸出泄漏電流：當輸入電壓等于內(nèi)部過壓閾值、輸出電壓為 5V 時，典型值為 7.6μA，最大值為 12μA。
• 輸出負載電容：最大可支持 100μF 的輸出負載電容。

五、應(yīng)用設(shè)計要點

（一）輸入旁路電容

在大多數(shù)應(yīng)用中，建議在輸入引腳與地之間靠近器件處連接一個 1nF 的陶瓷電容，以減少電磁干擾（EMI）。對于 ESD 保護，輸入引腳無需額外電容。如果電源因長引線而具有較大電感，器件會自動處理 LC 諧振電路引起的過沖，防止輸入電壓超過 +29V 的絕對最大額定值。

（二）輸出電容

MAX14699 的緩慢開啟時間提供了軟啟動功能，允許其為最大 100μF 的輸出電容充電，而不會因過流情況而關(guān)斷。

（三）外部 OVLO 調(diào)整功能

當 OVLO 引腳連接到地時，內(nèi)部 OVLO 比較器使用內(nèi)部設(shè)定的 OVLO 值。如果需要調(diào)整過壓閾值，可以連接一個外部電阻分壓器到 OVLO 引腳。在選擇電阻值時，可以使用公式 (V_{INOVLO }=V{OVLOTHRESH } timesleft[1+frac{R{1}}{R{2}}right]) 進行計算。同時，為確保高速 OVLO 功能，需要使用補償 RC 分壓器，電容值可根據(jù)公式 (C{1}>5 × t{R} timesleft[frac{R{1}+R{2}}{R{1} × R_{2}}right]) 進行選擇。

六、ESD 保護

MAX14699 在 ESD 保護方面表現(xiàn)出色。其 IN 引腳在無輸入電容的情況下，典型 ESD 抗擾度為 ±15kV（HBM）。同時，該器件也能滿足 IEC 61000 - 4 - 2 標準的 ESD 測試要求。不過，需要注意的是，IEC 61000 - 4 - 2 測試模型的峰值電流較高，因此該標準下測量的 ESD 耐受電壓通常低于 HBM 模型。

七、選型與訂購信息

MAX14699 目前提供 MAX14699EWC + T 型號，采用 12 凸點 WLP 封裝，內(nèi)部 OVLO 閾值為 13.75V。所有器件均在 -40°C 至 +85°C 的溫度范圍內(nèi)進行了規(guī)格測試，“+” 表示無鉛（Pb）/符合 RoHS 標準的封裝，“T” 表示卷帶包裝。

八、總結(jié)

MAX14699 憑借其高精度的過壓保護、強大的浪涌抵御能力、靈活的設(shè)計特性以及豐富的附加保護功能，成為了高功率便攜式設(shè)備過壓保護的理想選擇。在實際設(shè)計中，電子工程師可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理利用其各項特性，確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。你在使用過壓保護器件時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。