图7. 脉冲过压保护特性,仅保护MAX5921,最初的9ms
VDD - VSS限定在84.4V,输入电流出现一个宽度为4µs、峰值为46A的三角尖峰。
VIN上升3ms,峰值达到165V或比最初的50V高出115V。VOUT - VEE也随着VIN上升至高于0V初始值的115V。MAX5921的输入瞬变和OVLO电路保护机制引起短暂的栅极关闭,输入脉冲在输出端被抑制。栅极关闭期间,C3为输出供电。
整个电路的保护
图8和图9所示波形是短接R8时的测试结果,能够为MAX5921、Q1以及Q1的后续电路提供保护。
图8. 脉冲过压保护特性;完整的电路保护;最初的10ms
图9. 脉冲过压保护特性;完整的电路保护;最初的10s
VIN需要大约6µs的时间从初值上升至98V或50V,并且在30µs内下降到~65V,然后经过6ms下降到初始值。输入电压峰值伴随一个峰值为66A、宽度为6µs的三角形电流尖峰。这个电流完全流过D3。
栅极电压在500ns内下降至接近0V,在~12ms内恢复至正常值。关闭Q1抑制输入瞬变。
VOUT - VEE会在最初的100ns内上升至~60V,然后会快速下降到一个较宽的50V脉冲,持续6µs,然后在6ms内返回到正常电平。除了栅极关闭的最初400ns,输入脉冲在输出端被完全抑制掉。在VGATE返回到其正常值,瞬变恢复之前,由C3为负载供电。
总结
本文提供的电信热插拔参考设计能够满足典型电信系统的规范要求,支持 ≥ 16ms的有效保持时间。过压脉冲保护可以仅提供给MAX5921或也可以为整个电路提供过压脉冲保护。如果用户只要求用D3保护MAX5921,可以切断R8的短路线。切断R8两端的短路线后,C3和C4的额定值为160V。Diodes公司的TVS二极管SMBT70A是瞬态过压保护的关键—其它TVS二极管不能胜任本设计的要求。