在电子电路设计中，敏感电路的保护至关重要。想象一下，如果有人误将 24V 电源连接到 12V 电路上，或者和接地线因疏忽而反接，又或者电路工作在输入电源会瞬变至非常高压甚至低于地电位的严酷环境中，哪怕这些情况发生的概率极低，一旦出现，都可能会彻底损坏电路板。因此，为敏感电路提供过压及电源反接保护是电子工程师们必须要解决的问题。　　传统上，为了隔离负电源电压，设计人员通常会采用两种方法。一种是在电源上串联一个功率，另一种是使用 P 沟道 MOSFET。然而，这两种方法都存在明显的缺点。功率二极管不仅会占用宝贵的板级空间，还会在高负载电流下消耗大量的功率。P 沟道 MOSFET 的功耗虽然低于串联二极管，但 MOSFET 以及所需的驱动电路会导致成本增加。而且，这两种方法都牺牲了低电源操作性能，尤其是串联二极管。更重要的是，它们都没有提供针对过高电压的保护，要实现过压保护还需要更多的电路，如高电压窗口比较器和充电泵。
　　LTC4365：独特的解决方案
　　LTC4365 是一款独特的解决方案，它能够精巧而稳健地保护敏感电路，使其免受意料之外的高电源电压或负电源电压的影响。该器件可以隔离高达 60V 的正电压和低至 –40V 的负电压，只有处于安全工作电源范围之内的电压才能被传送至负载。其仅需的外部有源组件是一个连接在不可预知的电源与敏感负载之间的双路 N 沟道 MOSFET。
　　图 1：完整的 12V 汽车欠压、过压及电源反向保护电路
　　如图 1 所示，一个阻性分压器负责设定用于负载与 VIN 连接 / 断接的过压 (OV) 和欠压 (UV) 跳变点。如果输入电源漂移至该电压窗口之外，LTC4365 将迅速把负载与电源断接。双路 N 沟道 MOSFET 负责在 VIN 上隔离正电压和负电压。在标准运作期间，LTC4365 为外部 MOSFET 的栅极提供了增强的 8.4V。LTC4365 的有效工作范围从低至 2.5V 到高达 34V，OV 和 UV 窗口可介于此范围之内。对于大多数应用来说，无需在 VIN 上设置保护性箝位电路，从而进一步简化了电路板设计。
　　准确和快速的过压及欠压保护
　　LTC4365 中配备了两个准确 (±1.5%) 的比较器，用于监视 VIN 上的过压 (OV) 和欠压 (UV) 状况。如果输入电压分别升至 OV 门限以上或降至 UV 门限以下，外部 MOSFET 的栅极将快速关断。外部阻性分压器允许用户选择一个与 VOUT 上的负载相兼容的输入电源范围。此外，UV 和 OV 输入还具有非常低的漏电流 (在 100°C 时通常 <1nA)，因而可在外部阻性分压器中提供大的电流值。

　

　　图 2：当 VIN 从 –30V 上升至 30V 时的负载保护
　　图 2 展示了图 1 电路中的 VIN 从 –30V 缓慢斜坡上升至 30V 时的反应。UV 和 OV 门限被分别设定为 3.5V 和 18V。当电源电压位于 3.5V 至 18V 窗口之内时，VOUT 跟随 VIN。若超出该窗口，LTC4365 将关断 N 沟道 MOSFET，并使 VOUT 与 VIN 断接，即使在 VIN 为负值的情况下也不例外。
　　新颖的电源反向保护
　　LTC4365 运用了一种新颖的负电源保护电路。当 LTC4365 在 VIN 上检测到负电压时，它会迅速将 GATE 引脚连接至 VIN。在 GATE 与 VIN 电压之间没有二极管压降。当外部 N 沟道 MOSFET 的栅极处于最负电位 (VIN) 时，从 VOUT 至 VIN 上负电压的漏电流极小。
　　图 3 展示了当 VIN 带电插入至 –20V 时的情况。在连接的前一刻，VIN、VOUT 和 GATE 以地电位为起始点。由于 VIN 和 GATE 的寄生的原因，VIN 和 GATE 引脚上的电压将显著地变至 –20V 以下。外部 MOSFET 必须具有一个可安全承受该过冲的击穿电压指标。显然，LTC4365 反向保护电路的动作速度取决于 GATE 引脚在负电压瞬变期间跟随 VIN 的紧密程度。在所示的标度上，两者的波形几乎无法区分。值得注意的是，提供反向保护并不需要其他外部电路。