深入剖析LTC1696：电源过压保护的理想之选

在电子设备的设计中，电源的稳定性和安全性至关重要。过压故障可能会对设备造成不可逆的损坏，因此过压保护成为了电源设计中不可或缺的一部分。LTC1696作为一款独立的电源过压监测和保护设备，为电源负载提供了可靠的保护。今天，我们就来深入了解一下这款产品。

文件下载：LTC1696.pdf

一、LTC1696的特性亮点

高精度过压阈值

LTC1696具有±2%的过压阈值精度，能够精确地监测电源输出电压，确保在过压情况发生时及时做出响应。这种高精度的监测能力为设备的稳定运行提供了坚实的保障。

小巧轻薄的封装

它采用了低轮廓（1mm）的ThinSOT™封装，这种封装不仅节省了电路板空间，还便于在各种紧凑的设计中使用。对于那些对空间要求较高的应用场景，如笔记本电脑等，LTC1696的小巧封装无疑是一个巨大的优势。

灵活的驱动方式

该芯片具备门驱动功能，可用于SCR撬棒或外部N沟道断开MOSFET。这使得它能够适应不同的应用需求，无论是采用SCR撬棒进行过压保护，还是使用外部N沟道MOSFET来断开电源输入，LTC1696都能胜任。

双电压监测

LTC1696可以同时监测两个输出电压，这在一些需要同时监测多个电源输出的应用中非常有用。通过对两个输出电压的实时监测，能够及时发现并处理过压故障，提高设备的安全性。

宽电压范围

它的电源电压范围为2.7V至27V，能够适应不同的电源环境。同时，它可以感应0.8V至24V的输出电压，具有广泛的适用性。

多功能引脚

其TIMER/RESET引脚具有多种功能。通过连接电容到该引脚，可以对内部毛刺滤波器的时间延迟进行编程；在过压故障发生后，该引脚还可以作为复位输入来清除内部锁存器；此外，当FB1和FB2电压低于跳闸阈值时，拉高该引脚可以激活OUT引脚。

二、应用领域广泛

LTC1696的应用领域十分广泛，涵盖了电信系统、计算机系统、工业控制系统以及笔记本电脑等多个领域。在这些领域中，电源的稳定性和安全性至关重要，LTC1696的出现为这些系统提供了可靠的过压保护解决方案。

三、工作原理与引脚功能

工作原理

LTC1696通过监测两个可调输出电压，当检测到过压情况时，输出驱动外部SCR撬棒或关闭外部背对背N沟道MOSFET，从而将输入电压与电源断开，保护电源负载。

引脚功能

• FB1（引脚1）：第一个反馈输入，通过外部电阻分压器监测和感应第一个电源输出电压，并与内部0.88V的参考电压进行比较，以检测过压故障。
• GND（引脚2）：电源地，为所有设备电流提供返回路径。
• VCC（引脚3）：电源供应引脚，输入范围为2.7V至27V。在待机模式下，当设备工作在5V时，静态电流通常为100µA；工作在12V时，静态电流增加到170µA。
• OUT（引脚4）：输出电流限制驱动器，在高电源电压下能够提供连续电流，通常为80mA。在过压故障发生时，该引脚被锁存为高电平。
• FB2（引脚5）：第二个反馈输入，功能与FB1类似，用于监测和感应第二个电源输出电压。
• TIMER/RESET（引脚6）：具有毛刺滤波器定时器电容、复位和外部触发输入等功能。通过连接外部电容可以编程内部毛刺滤波器的时间延迟，在过压故障时还可以作为复位输入清除内部锁存器，也可以通过外部拉高该引脚来激活OUT引脚。

四、应用电路设计

反馈输入电路

LTC1696有两个反馈输入，允许监测两个输出电压。内部比较器的跳闸点由0.88V的内部参考电压设置，通过外部电阻分压器网络来感应输出电压。以3.3V电源为例，当需要在+10%（3.63V）时给出过压指示时，可以根据公式计算出合适的电阻值。

复位功能

在过压情况下，LTC1696的OUT引脚会被锁存为高电平。可以通过外部N沟道MOSFET开关将TIMER/RESET引脚拉低，或者将VCC电压拉到低于1.94V的欠压锁定跳闸点来复位内部锁存器。

毛刺滤波器定时器

LTC1696具有可编程的毛刺滤波器，通过连接到TIMER/RESET引脚的外部电容C1来编程滤波器的时间延迟。时间延迟由公式(t{D}=frac{C 1 cdot V{INT}}{I{CHG}})计算，其中(V{INT})为1.185V的内部参考电压，(I_{CHG})为充电电流，根据反馈瞬变的大小而变化。

SCR撬棒应用

在过压情况下，LTC1696可以在高电源电压下提供连续输出电流，触发外部SCR撬棒。当电源电压降低时，输出电流会相应减少。在低电源电压（如3.3V）时，可能需要外部NPN发射极跟随器来提升电流以驱动SCR撬棒。

背对背N沟道MOSFET应用

在低电源电压应用中，LTC1696可以控制外部背对背N沟道MOSFET。在待机模式下，外部N沟道MOSFET的漏极被电源管理控制器拉高；在过压故障时，LTC1696将MOSFET的栅极拉高，从而关闭背对背N沟道MOSFET。

外部触发功能

LTC1696还具有外部触发功能，即使FB1和FB2引脚的反馈电压低于内部比较器的跳闸阈值，通过将TIMER/RESET引脚拉高，也可以将输出锁存为高电平，然后通过将该引脚拉低来复位输出。

五、电气特性与性能曲线

文档中详细给出了LTC1696的电气特性，包括电源电压范围、待机和工作电流、反馈阈值、各种阈值电压和电流等参数。同时，还提供了一系列典型性能曲线，如待机和工作电流与电源电压、温度的关系，反馈阈值电压与电源电压、温度的关系等。这些曲线有助于工程师更好地了解LTC1696在不同条件下的性能表现，从而进行合理的设计。

六、总结

LTC1696作为一款高性能的电源过压保护控制器，具有高精度、小巧封装、多功能等优点，适用于多种应用场景。通过对其特性、工作原理、应用电路和电气特性的深入了解，工程师可以更好地将其应用到实际设计中，为电子设备提供可靠的过压保护。在实际应用中，你是否遇到过类似的过压保护问题？你会选择LTC1696来解决这些问题吗？欢迎在评论区分享你的经验和想法。