MAX4925过压保护器：低电压系统的可靠守护者

MAX4923 - MAX4926过压保护器：低电压系统的可靠守护者

在电子设备的设计中，如何有效保护低电压系统免受高电压故障的影响，一直是工程师们关注的重点。今天，我们就来详细探讨一下MAXIM公司的MAX4923 - MAX4926过压保护（OVP）控制器，看看它是如何为低电压系统提供可靠保护的。

文件下载：MAX4925.pdf

一、产品概述

MAX4923 - MAX4926过压保护控制器能够借助合适的外部pFET，保护低电压系统免受高达 +28V的高电压故障影响。当输入电压超过过压锁定（OVLO）阈值，或者低于欠压锁定（UVLO）阈值时，这些设备会关闭pFET，防止受保护组件受损，并发出标志信号，通知处理器出现故障情况。

不同型号的典型过压跳闸电平有所不同，MAX4923为7.18V，MAX4924为6.16V，MAX4925为5.65V，MAX4926为4.46V。而所有设备的欠压跳闸电平均设定为典型值2.44V。输入（IN）在通过1μF陶瓷电容器旁路接地时，具备 ±15kV HBM的ESD保护能力。这些设备均采用小型6引脚（1.5mm x 1.0mm）μDFN封装，适用于 -40°C至 +85°C的扩展温度范围。

二、产品特性

1. 过压保护能力强

可提供高达 +28V的过压保护，预设了7.18V、6.16V、5.65V和4.46V的典型过压跳闸电平，能满足不同应用场景的需求。

2. 欠压保护精准

预设2.44V的典型欠压跳闸电平，且过压/欠压跳闸电平的精度达到 ±2.5%，确保系统在电压异常时能及时响应。

3. 低功耗设计

典型供电电流仅为13μA，有效降低了系统的功耗。

4. 驱动能力出色

能够驱动外部pFET，并且具备20ms的适配器去抖时间，增强了系统的稳定性。

5. 故障指示功能

带有故障标志指示器，方便工程师及时发现系统故障。

6. 封装小巧

采用6引脚（1.5mm x 1.0mm）μDFN封装，节省了电路板空间。

三、应用领域

该系列产品应用广泛，涵盖了手机、数码相机、个人数字助理（PDA）和掌上设备、MP3播放器等众多领域。这些设备通常对电压稳定性要求较高，MAX4923 - MAX4926的出现，为它们提供了可靠的电压保护方案。

四、引脚配置与电气特性

1. 引脚配置

从顶视图来看，该系列产品的引脚配置包括GATE（4脚）、GND（5脚）、IN（1脚）、FLAG（3脚）等，还有两个未连接引脚（N.C）。这种引脚布局设计合理，方便与外部电路进行连接。

2. 电气特性

在不同的输入电压和温度条件下，该系列产品具有明确的电气参数。例如，输入电压范围为1.8V至28V，不同型号的过压锁定电平和欠压锁定电平也有具体规定。同时，还给出了门极电压、门极下拉电流、标志低电压、标志泄漏电流等参数，为工程师的设计提供了详细的参考依据。

五、典型工作电路与时序特性

1. 典型工作电路

以MAX4926为例，其典型工作电路中，外部带有内置电池充电器的适配器连接到IN引脚，电池连接到外部FET的漏极。当适配器拔掉时，IN通过外部FET直接连接到电池，由于电池电压通常大于VUVLO，GATE电压保持低电平，设备继续由电池供电。

2. 时序特性

包括去抖时间、门极导通时间、门极关断时间、标志断言延迟等。例如，去抖时间为10 - 34ms，门极导通时间典型值为0.6μs，门极关断时间为5 - 20μs等。这些时序特性对于确保系统的正常运行至关重要。

六、详细工作原理

1. 欠压锁定（UVLO）

当输入电压VIN小于VUVLO时，GATE和FLAG均为高电平，此时外部pFET关闭，保护系统免受欠压影响。

2. 过压锁定（OVLO）

不同型号的OVLO电平不同，当VIN大于VOVLO时，GATE和FLAG同样为高电平，外部pFET关闭，防止过压损坏组件。

3. FLAG输出

FLAG为开漏输出，用于向主机系统发出输入电压故障信号。在过压或欠压故障时，FLAG变为高电平。使用时需要连接一个上拉电阻到主机系统的逻辑I/O电压。

4. 设备操作

该系列产品内置状态机来控制设备操作。初始上电时，如果VIN < VUVLO或VIN > VOVLO，GATE和FLAG均为高电平。当VUVLO < VIN < VOVLO时，内部定时器开始计时，经过20ms延迟后，设备进入导通状态。在任何时候，如果VIN低于VUVLO或高于VOVLO，GATE和FLAG都会变为高电平。

七、应用信息

1. MOSFET选择

MAX4923 - MAX4926可与单个pFET或两个并联的pFET配合使用。建议选择RDS(ON)针对VGS为 -4.5V指定的MOSFET。对于接近UVLO最大值2.5V的输入电源，应使用针对较低VGS电压指定的MOSFET。同时，MOSFET的VDS必须为 -30V，VGS (max)必须高于VOVLO (max)，以承受MAX4923 - MAX4926的 +28V全输入范围。

2. IN旁路考虑

对于大多数应用，使用1μF陶瓷电容器将IN旁路到GND。如果电源由于长引线长度而具有显著电感，需要注意防止LC谐振电路引起的过冲，并在必要时提供保护，以防止IN超过30V的绝对最大额定值。

3. ESD测试条件

当IN通过尽可能靠近IN的1μF陶瓷电容器旁路到地时，MAX4923 - MAX4926在IN上具有 ±15kV（典型值）人体模型（HBM）的ESD保护能力。

八、总结

MAX4923 - MAX4926过压保护器以其出色的过压和欠压保护能力、低功耗、小巧的封装等优点，成为低电压系统保护的理想选择。在实际应用中，工程师们可以根据具体需求选择合适的型号，并合理选择MOSFET等外部元件，确保系统的稳定性和可靠性。大家在使用过程中是否遇到过类似产品的应用难题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。