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利用高边电流放大器构建28V断路器

利用高边电流放大器构建28V断路器
利用MAX4373 高边电流检测放大器进行设计,电路可工作在高达28V 的
电压范围。

只需一个通用的NPN 晶体管。

MAX4373 是一款带有比较器和基准的高边检流放大器,比较器的闭锁输出(COUT1)使得该款器件能够构成电路断路器(请参考器件数据资料的图2)。

但是,数据资料给出的电路只适合+2.7V 至+5.5V 的供电电压范围。

通过增加一个通
用的NPN 晶体管,即可将电压范围扩展到28V,如图1 所示。

图1. 该电路断路器中,NPN 晶体管Q1 扩展了比较器输出COUT1 的摆幅。

正常工作情况下,漏极开路比较器输出为低电平,允许430µA 的标称
电流从晶体管的发射极,通过R2 流入COUT1。

相同(近似相同)电流流过集电
极和R1,产生略高于-6.4V 的VGS 电压,驱动p 沟道MOSFET。

在该设计中,断路器的电流门限为900mA。

由于MAX4373FESA 从检流电
阻到输出能够提供50V/V 的增益,所以选择了这款器件。

当900mA 电流流过100mΩ的检流电阻R6 时,产生90mV 压降,该压降乘以50 倍增益,在OUT 端得到4.5V 电压。

比较器CIN1 输入门限为600mV,选择6.5:1 电阻分压网络即可得到我们要求的设定值。

R4 选择68kΩ,R5 为10kΩ,即可得到936mA 的实际负载电流门限,该门限值足够接近我们的目标值。

当负载电流超过该门限时,比较器输出被锁存到高阻态。

晶体管进入截止区,MOSFET 随之关断。

故障解除后,可以通过复位按键将电路恢复到正常工作模式。

该电路适用于高电压(本例采用+28V)应用,电压至少为VCC 电压的两倍。

另外,VCC 限制在+5.5V 最大值,在比较器输出的限制范围内。

电阻R1、R2
取值的不同会引入一定增益,能够提供更高的MOSFET 驱动电压,从而降低。

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