震撼“芯”品 | 帶“防反”功能的浪涌抑制器CSV2464
發(fā)布日期：2025-09-12
鍇威特重磅推出
帶“防反”功能的浪涌抑制CSV2464
汽車、工業(yè)和航空電子設(shè)備所處的供電環(huán)境非常復(fù)雜，在系統(tǒng)應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)遇到持續(xù)幾個(gè)微秒甚至幾百毫秒的高電壓尖峰。這些系統(tǒng)中的電子線路不僅必須安然承受瞬態(tài)電壓尖峰，需要在尖峰電壓下依然持續(xù)可靠運(yùn)行。
在長(zhǎng)導(dǎo)線的供電的系統(tǒng)中，負(fù)載階躍 (負(fù)載電流的突然變化) 將產(chǎn)生嚴(yán)重的輸入電壓瞬變。當(dāng)負(fù)載電流從一個(gè)高值跳變至一個(gè)低值時(shí)，輸入電流會(huì)隨之突變，電流的快速變化 (di/dt) 將導(dǎo)致長(zhǎng)導(dǎo)線的寄生電感產(chǎn)生一個(gè)正向高電壓尖峰，這有可能導(dǎo)致通過同一根導(dǎo)線供電的相鄰設(shè)備受損。繼電器、開關(guān)觸點(diǎn)和固態(tài)負(fù)載切換等，都可產(chǎn)生很高的di/dt。此外，電源與負(fù)載之間的連線受損斷開，也會(huì)導(dǎo)致電流的突然中斷，產(chǎn)生一個(gè)很高的 di/dt。無論起因?yàn)楹?，它們?duì)電子系統(tǒng)造成嚴(yán)重危害，修復(fù)成本也很高昂。
為此，鍇威特重磅推出了具備以下四個(gè)核心功能的浪涌抑制器芯片CSV2464：
? 可調(diào)輸出電壓鉗位（過壓保護(hù)）
? 精確可編程電流限制（過流/短路保護(hù)）
? 理想二極管控制（反向電流阻斷與輸入掉電保持）
? 可調(diào)故障定時(shí)器與自動(dòng)重試（提高系統(tǒng)可靠性）
圖1 浪涌抑制應(yīng)用領(lǐng)域
a.汽車電子；b.航空電子
CSV2464簡(jiǎn)介
CSV2464是一款集成理想二極管控制，具備“防反”接功能的浪涌抑制器?？杀Ｗo(hù)負(fù)載避免高壓瞬變的損壞。通過控制一個(gè)外部N溝道MOSFET傳輸器件兩端的電壓降，該器件可在過壓過程中限制和調(diào)節(jié)輸出。CSV2464還包括一個(gè)定時(shí)的電流限制電路斷路器。在故障情況下，一個(gè)可調(diào)故障定時(shí)器必須在傳輸器件關(guān)斷前結(jié)束，CSV2464將在一個(gè)延遲后自動(dòng)重新啟動(dòng)。CSV2464可精確地監(jiān)視輸入電源的過壓和欠壓情況，外部MOSFET在欠壓狀態(tài)下保持關(guān)斷。應(yīng)用框圖如圖2所示。
圖2 CSV2464應(yīng)用框圖
圖3 CSV2464應(yīng)用DEMO
主要特性
● 寬工作電壓范圍4V~80V
● 利用VCC箝位可承受超過80V的浪涌
● 可調(diào)輸出箝位電壓
● 理想二極管控制器可在輸入掉電期間保持輸出電壓
● 反向輸入保護(hù)至-40V
● 過流保護(hù)
● 靜態(tài)電流15uA(在VCC 12V輸入時(shí))
● 可調(diào)故障定時(shí)器
● 故障期間重試占空比為0.1%
● DFN3×4-14L 、SOP16和MSOP16封裝
應(yīng)用領(lǐng)域
● 汽車和航空電子浪涌保護(hù)
● 熱插拔/帶電插入
● 冗余電源
● 輸出端口保護(hù)
CSV2464工作與保護(hù)波形測(cè)試
輸入浪涌下輸出鉗位波形
（100ms/div）
輸入過壓自動(dòng)重啟波形
（200ms/div）
輸出過流自動(dòng)重啟波形
（200ms/div）
CSV2464設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
浪涌HGATE驅(qū)動(dòng)MOSFET選型
針對(duì)在浪涌抑制器工作時(shí)，高于鉗位電壓產(chǎn)生的能量需要通過mos去消耗。此時(shí)需要判斷mos是否滿足要求。主要針對(duì)以下3點(diǎn)進(jìn)行選型：
● 電壓：需要mos滿足正常工作耐壓范圍內(nèi)并留有一定的余量。
● 電流：需要mos滿足正常工作電流，并計(jì)算功耗。
● 安全工作區(qū)：需要mos滿足在浪涌條件下，滿足安全工作區(qū)域的要求。
例如：浪涌條件：浪涌電壓80V，浪涌時(shí)間50ms，浪涌時(shí)工作電流5A,鉗位電壓40V。
MOS條件：DS壓差：80V-40V=40V,電流：5A,浪涌時(shí)間50ms。
如下圖顯示：
（藍(lán)色：工作電流線，紅色：ds電壓線，紫色：浪涌時(shí)間線）
結(jié)論：浪涌時(shí)間線大于50ms，滿足安全工作區(qū)域范圍內(nèi)。
理想二極管DGATE驅(qū)動(dòng)MOSFET選型
針對(duì)理想二極管選型主要針對(duì)以下3點(diǎn)進(jìn)行選型：
● 電壓：需要mos滿足正常工作耐壓范圍內(nèi)并留有一定的余量。
● 電流：需要mos滿足正常工作電流，并計(jì)算功耗。
● 內(nèi)阻：在工作電流下保證ds壓差在芯片source-sense的調(diào)制電壓點(diǎn)左右約為30mV。
例如：
工作電流10A,R(dson)=30mV/10A=3mΩ。選用內(nèi)阻約為3mΩ的電阻。并且功耗計(jì)算合理。
鉗位電壓與鉗位時(shí)間設(shè)計(jì)
● 鉗位電壓設(shè)計(jì)：由于鉗位時(shí)，Hgate會(huì)調(diào)節(jié)電壓，維持FB為1.25V,此時(shí)將輸出進(jìn)行鉗位。
例如：需要鉗位輸出為40V。1.25V/R8*(R7+R8)=40V.選取合適的值滿足等式即可。
● TMR電容選擇：當(dāng)FB達(dá)到1.25V時(shí)，芯片內(nèi)部會(huì)對(duì)tmr進(jìn)行充電，當(dāng)tmr充電達(dá)到1.35V時(shí)，芯片會(huì)關(guān)斷hgate驅(qū)動(dòng)。若需要鉗位時(shí)，保證輸出不關(guān)斷，則鉗位時(shí)間內(nèi)，tmr電容充不到1.35V，浪涌時(shí)間過會(huì)就會(huì)恢復(fù)hgate,并且不關(guān)斷。
例如：浪涌電壓80V，鉗位電壓40V,浪涌時(shí)間50ms。
通過此公式計(jì)算tmr過壓鉗位時(shí)的充電電流，VCC≈80V，VOUT=40V,ITMR=27μA。
將TMR充電電流帶入此公式，時(shí)間設(shè)定為50ms,計(jì)算得出CTMR=754nf,由于低溫下存在電容縮減，應(yīng)留有80%余量。
CTMR=754nf/0.8=950nf。
鍇威特浪涌抑制器系列芯片列表
蘇州鍇威特半導(dǎo)體股份有限公司
蘇州鍇威特半導(dǎo)體股份有限公司成立于2015年，總部位于張家港市，設(shè)有西安子公司，無錫、南京及深圳分公司。公司專注于智能功率半導(dǎo)體器件與功率集成芯片研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。已于2023年8月18日在上交所科創(chuàng)板成功上市，股票代碼：688693.SH。
自設(shè)立以來，公司以“自主創(chuàng)芯，助力核心芯片國(guó)產(chǎn)化” 為發(fā)展理念，“服務(wù)零缺陷”為質(zhì)量目標(biāo)，聚焦功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)方向，采取功率器件與功率IC雙輪驅(qū)動(dòng)策略，將公司打造成高品質(zhì)，高可靠的功率半導(dǎo)體供應(yīng)商。
掃碼關(guān)注｜了解更多
