防过电压放大器输出保护电路设计

摘要：为保护在一个直接连接到汽车电池的电压事件音频放大器和其它汽车电子电路，显示电路中添加(一分流稳压器，二极管和一个串联的N沟道MOSFET的每个音频通道)。

为汽车电子产品的普遍要求，任何直接的线束连接器必须能够承受短路的电池电压。这个规定是必要的可靠性和安全性。其中一个需要这种保护的例子是音频放大器，能在汽车内饰生产指标的噪音。尽管从低电压(3.3V或5V)操作，它必须能够站在过满电池电压。一个保护网络，这些放大器(图1)适当的可用于汽车电路，以及其他。

图1。此输出保护电路提供过压故障持续保护。

一个双N沟道MOSFET断开在回答有关任何输出高电压状态下从线束放大器输出。 MOSFET管(M1A及数M1B)一般上，用自己的驱动11V的齐纳二极管的(4点)及其约11V的偏置元件。这种双二极管D3提供了一个在每个输出直流电压二极管或连接，从而产生电压，控制分流稳压器U2乐队(MAX8515)输出。所示的电路U1的保护，一个1.4W功率AB类放大器(MAX9716)以上(声音警告和汽车的司机的迹象)中提到的应用场合。

在正常操作时，放大器输出的直流元件是在一个一半的VCC电源(在此情况下为2.5V，为此，VCC = 5V时)。 MOSFET的充分加强了11V的栅极驱动器，分流稳压器输出为OFF，因为它的反馈输入(引脚5)低于内部0.6V阈值。如果任一输出超过5V，通过分进入R5/R6的维生素D3电流流过，拉动高于阈值反馈终端。分流调节器的输出然后再换从11V MOSFET的栅极电压几乎到地面，以阻止高电压从通过关闭的MOSFET放大器。 MOSFET的容易承受的连续输出电压，电路恢复正常运转时短被删除。由于电路没有瞬间响应，包括两个齐纳二极管(D1和D2)，以提供在故障条件开始时的保护。

图2的波形代表一个工作电路。放大器的输出之一(上跟踪，深蓝色)是一个1kHz正弦波直流偏压为2.5V。第二次跟踪(青色)是线束上看到的信号。这也从一开始就是在2.5V直流偏置一个1kHz正弦波，但200μs是一个18V电源短路。第三次跟踪(洋红色)是分流稳压器输出，最初在11V的偏见，但拉回应过压条件地面。第四次跟踪(绿色)线束的电流。最初是一个正弦波，电流下降到零这个回应过压条件。

图2。在图1，U1的两(顶部迹线)是一个受保护的音频输出端时，意外地对外交往一个18V电源电压(第二追踪)。

在组件上显示为5V操作优化这个电路。对于其他的电压，你可以调整R5/R6的电阻值。分流稳压器必须能够在饱和的功能，因此需要除分流输出引脚单独的电源引脚。该电路可承受28V的短裤多次不损坏。