在設計電子系統時，面對意外的高電壓、負電壓或電源反接的情況，如何確保電路的安全性是一個重要的挑戰。傳統的解決方案如串聯二極管或P溝道MOSFET雖然能夠提供一定程度的保護，但它們存在功耗大、占用空間多以及成本高等問題。ADI的LTC4365則提供了一種高效且緊湊的解決方案，專門用于保護敏感電路免受這些潛在威脅。

傳統保護方法及其局限

通常情況下，為了隔離負電源電壓，工程師會選擇在電源線上串聯一個功率二極管或者P溝道MOSFET。然而，這種方法存在明顯的缺點：

功率二極管：不僅占用了寶貴的PCB空間，在高負載電流下還會消耗大量功率。

P溝道MOSFET：雖然其功耗低于二極管，但是需要額外的驅動電路，增加了整體成本，并且犧牲了低電源操作性能。

更重要的是，這兩種方法都無法提供針對過高電壓的有效防護，這通常需要額外的高電壓窗口比較器和充電泵等復雜電路來實現。

LTC4365的工作原理與優勢

LTC4365是一款創新的器件，它能夠在正電壓高達60V和負電壓低至-40V的情況下，有效地隔離并保護敏感電路。該芯片通過一個雙路N溝道MOSFET連接不可預知的電源與敏感負載之間，僅需極少的外部組件即可完成復雜的保護功能。

圖1展示了一個典型的應用電路示例。利用阻性分壓器設置過壓(OV)和欠壓(UV)跳變點，當輸入電源超出設定的安全范圍時，LTC4365迅速切斷負載與電源之間的連接。此外，LTC4365還能在2.5V到34V的寬工作范圍內穩定運行，進一步簡化了設計流程。

精確快速的保護機制

LTC4365內置兩個精確（±1.5%）的比較器，用于監測VIN上的OV和UV狀態。一旦檢測到異常電壓水平，立即關閉外部MOSFET，確保負載安全。同時，UV和OV輸入端具有非常低的漏電流（在100°C時通常小于1nA），允許使用較大的外部電阻值進行分壓，從而減少功耗。

圖2展示了當VIN從-30V緩慢上升至30V時LTC4365的行為。在設定的3.5V至18V窗口內，VOUT跟隨VIN變化；一旦超出此范圍，LTC4365會立即將N溝道MOSFET斷開，即使在VIN為負值的情況下也是如此。

圖2

新穎的反向保護技術

LTC4365采用了一種獨特的負電源保護機制。當檢測到負電壓時，LTC4365會迅速將GATE引腳連接到VIN，沒有二極管壓降。這意味著當柵極處于最負電位時，從VOUT到VIN的泄漏電流極小。圖3展示了當VIN帶電插入至-20V時的響應情況，顯示了GATE引腳能夠緊密跟隨VIN的變化，無需額外的保護電路。

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