汽車(chē)電子產(chǎn)品的一個(gè)普遍要求是直接連接到配線裝置，必須能夠經(jīng)得起電池電壓的短路。雖然殘酷，但這項(xiàng)規(guī)定對(duì)可靠性與安全來(lái)說(shuō)是必要的。一個(gè)需要這種保護(hù)的例子是用于汽車(chē)內(nèi)部產(chǎn)生間接噪聲的音頻放大器。雖然工作電壓為3.3或5v，低于電池電壓，但放大器必須能夠忍受滿電池電壓。還可以使用適合其他汽車(chē)電路中放大器的保護(hù)網(wǎng)絡(luò) (圖1)。一個(gè)雙N溝道場(chǎng)效應(yīng)管隔離從接線結(jié)點(diǎn)到另一端的高壓條件的放大器輸出。該場(chǎng)效應(yīng)管，Q1A 和Q1B，通常情況下是開(kāi)著的；齊納擊穿二極管D4及其偏置元件驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管的門(mén)限大約達(dá)到11V。雙二極管D3提供OR二極管連接到每個(gè)輸出的直流電壓，從而產(chǎn)生電壓控制分流調(diào)節(jié)器IC2的輸出。電路保護(hù)IC1，1.4W的AB類(lèi)放大器適于為汽車(chē)電子提供聲音警告和指示。
圖1 適合其他汽車(chē)電路中放大器的保護(hù)網(wǎng)絡(luò)
系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，放大器輸出的直流分量是VCC的一半——VCC為5V的情況下是2.5V。11V的門(mén)限驅(qū)動(dòng)全面提升了場(chǎng)效應(yīng)管，而分流調(diào)節(jié)器的輸出被關(guān)閉，因?yàn)樗姆答佪斎耄?腳，低于內(nèi)部門(mén)限0.6V。如果輸出超過(guò)5V，電流流經(jīng)D3到R5/R6分壓，拉動(dòng)反饋端到其門(mén)限之上。然后分流調(diào)節(jié)器的輸出拉著場(chǎng)效應(yīng)管的柵極電壓從11V接近地，關(guān)掉場(chǎng)效應(yīng)管來(lái)阻塞放大器的高電壓。場(chǎng)效應(yīng)管很容易承受連續(xù)輸出電壓，當(dāng)短路故障排除后，電路恢復(fù)正常運(yùn)作。由于電路不能瞬間響應(yīng)，齊納擊穿二極管D1 和D2在故障狀態(tài)開(kāi)始時(shí)提供了保護(hù)。
圖2的波形顯示了一個(gè)操作電路。放大器的輸出之一(軌跡1)是一個(gè)偏置2.5V直流1kHz的正弦波。軌跡2是線束信號(hào)。它開(kāi)始也是一個(gè)偏置為2.5V，1kHz的正弦波，但在200µs時(shí)，短接到一個(gè)18V電源上。軌跡3是分流調(diào)節(jié)器的輸出，最初偏置是11V，但被拉到地來(lái)響應(yīng)過(guò)壓狀態(tài)。軌跡4是線束的電流。起初為正弦波，該電流在響應(yīng)過(guò)載電壓時(shí)降至零。
圖2 波形顯示了一個(gè)操作電路
圖1的元件在5V時(shí)工作達(dá)到最優(yōu)化。對(duì)其他電壓值，可以調(diào)整的R5/R6的電阻值。分流調(diào)節(jié)器必須能夠起飽和作用，因此除了逃避輸出端外，還需要隔離電源管腳。該電路可以反復(fù)經(jīng)受28V短路而不損壞。 |
