An Ein- und Ausgängen Schutz vor Überspannung, Überstrom und Verpolung

Der Überspannungsschutz-IC LTC4364 mit »idealer Diode« schützt vor verpolter Eingangsspannung bis –40 V und verpolter Ausgangsspannung bis –20 V.
Der Überspannungsschutz-IC LTC4364 mit »idealer Diode« schützt vor verpolter Eingangsspannung bis –40 V und verpolter Ausgangsspannung bis –20 V.

Der neue Überspannungsschutz-IC mit »idealer Diode« von Linear Technology schützt Elektronikbaugruppen im Automobil und in industriellen Systemen vor Eingangsüberspannungen und Überstrom. In einem weiten Arbeitsbereich von 4 bis 80 V ermöglicht er einen ununterbrochenen Weiterbetrieb der geschützten Schaltung während der Dauer der Überspannung.

Der integrierte Überstromschutz schützt sowohl das System als auch die Betriebsspannungsquelle vor Kurzschlüssen an der Last. Der LTC4364 enthält anstelle einer Schottky-Diode im Strompfad eine »ideale Diode« in Form eines verlustarmen n-Kanal-MOSFETs, die zusammen mit dem robusten Eingangsteil die Last vor verpolten Eingangsspannungen bis –40 V schützt und dafür sorgt, dass der externe Ausgangskondensator sich bei einer Eingangsunterspannung nicht über den IC entlädt.

Während einer Überspannungsspitze, wie sie beispielsweise bei einer Unterbrechung der Verbindung zwischen Lichtmaschine und Autobatterie vorkommen kann, leitet der LTC4364 die Überspannung über einen externen MOSFET ab und regelt die Ausgangsspannung auf einen vorgegebenen sicheren Wert. Dadurch ist es möglich, in der nachgeschalteten Elektronik Bauteile einzusetzen, die für kleinere Spannungen spezifiziert sind. Ein Strommesswiderstand gibt den Maximalwert für Überströme vor. Im Falle einer dauerhaften Überspannung oder eines dauerhaften Überstroms sorgt ein Timer mit Frühwarnanzeige für ein sicheres Herunterfahren des MOSFETs.

In Verbindung mit einer einfachen Eingangsklemmschaltung widersteht der IC Überspannungsspitzen bis über 100 V am Eingang und –20 V am Ausgang. Dank dieser Eigenschaften sowie der Diodensperre und der Überstrombegrenzung ist das LTC4364 ein Komplettsystem zum Schutz von Ausgängen.

Einstellbare Eingangsunterspannungs- und -überspannungsschwellen verhindern das Hochfahren bei Spannungen außerhalb des zulässigen Bereichs. Dadurch werden Batterie-Tiefentladung und automatische Neustartversuche in Fehlerzustände hinein verhindert. Die Betriebs- und Shutdown-Ströme von 370 bzw. 10 µA tragen zu einer längeren Batterielaufzeit bei.

Der LTC4364 ist in zwei Versionen erhältlich. Die Version LTC4364-1 schaltet im Fehlerfall den Pass-Transistor dauerhaft ab, die Version LTC4364-2 führt automatische Neustartversuche mit einem Tastverhältnis von 0,1 Prozent durch. Der LTC4364 ist für die kommerziellen, industriellen und Automotive-Temperaturbereiche spezifiziert und im DFN-14-, MSOP-16- und SO-16-Gehäuse erhältlich. Außerdem ist ein Evaluation-Board verfügbar.