过大的电压或电流被加至集成电路所产生的电过应力 (EOS) 是诱发 IC 毛病的首要原因之一，并且还会导致所谓 “带伤运转” 产品的呈现，此类产品虽能持续作业，但构成了一种可靠性危险，并有或许引起过早的体系毛病。
EOS 事情会引起部分发热效应并形成芯片级敷金属或结点受损，但一开端或许并不存在明显的缺点。跟着时刻的推移以及温度和电压偏置的加快效果，此类损坏将改动功用特征，并有或许形成电搬迁、热门和热失控，然后导致全面的 IC 毛病。
长久以来人们就知道到了这类危险，因而担任保证设备安全性、可靠性和功用的安排及标准化安排现已拟定了多种标准，以针对各种潜在的压力过大问题维护电子电路。
这类危险之一与上游电源搅扰有关，本文中咱们会集讨论美国国防部接口标准 MIL-STD-1275，该标准与 28V DC 军用车辆电源有关，还有其他一些相似的国家级标准，例如英国的 DEFSTAN 61-5 Part 6。飞机有自己的标准，例如，DO-160 面向民用飞机，MIL-STD-704 面向军用飞机。尽管特定的脉冲特性产生了改变，但它们在概念上都是十分相似的，因而适用于相同的原理。
尽管芯片内置的 ESD 维护功用能够在某种程度上针对电源搅扰引起的 EOS 事情供给维护，可是这类事情或许底子就不是异常状况，而是体系典型作业规模的一部分，这或许表明，会有反反复复超出 IC 最大肯定额外值的事情产生。
针对电压浪涌、尖峰和纹波供给维护
电压尖峰的特点是持续数十奇妙及高达几百伏的电压，由雷击或负载阶跃的感应耦合产生。现在运用的解决方案是有用的，这种解决方案一般选用瞬态电压抑制器，辅以所需的 EMI 滤波电路和电源电缆电感。
电压浪涌一般高达 100V，持续数十或数百毫秒，由抛载引起。负载电路或电池断接会导致沟通发电机两头的电压在短时刻内快速上升，并因而导致运用同一电源的其他负载遇到同一电压浪涌。正如咱们稍后会看到的那样，这或许是一个富应战性及难以解决的问题。
叠加在输入电源之稳态电压轨上的电压纹波会形成进一步的规划应战。适度振幅的纹波可由输入电容器滤波至维护电路，可是在较大纹波和较大电流状况下，经过维护电路将纹波传送到下流稳压级的做法会更有用且功率更高。
过压维护电路
图 1：无源过压维护电路
传统的无源过压维护电路 (图 1) 需求相对较大和粗笨的组件，这样的组件引进插入损耗，或许因功率需求添加而成为一个问题。将很大的能量分流到地这种做法不能保证向下流供电，且或许因为重复操作而导致无源组件损坏。
一种较好的解决方案是选用线性浪涌抑制器 IC，这可供给更佳功用、过流维护和更多功用，一起减少了所需电路板面积。一个比如是 LT4363 高压浪涌抑制器 (图 2)。咱们之所以称这款 IC 是一种线性浪涌抑制器，是因为其操作与线性稳压器相似。
图 2：具电流约束的 LT4363 浪涌抑制器
在正常操作状况下，一个外部 N 沟道 MOSFET 被驱动至全通，并充任一个具十分小电压降的传输器材。假如输出电压上升至高于由 FB 引脚上的电阻分压器设定的稳压值，MOSFET 就调理 OUT 引脚上的电压，然后使负载电路能够在瞬态事情产生期间持续运转。
SNS 和 OUT 引脚之间的可选电阻器用来操控过流事情，电流约束环路操控 MOSFET 上的栅极电压，以将电阻器两头的检测电压约束到 50mV。
无论过压仍是过流事情都会发动一个电流源给连至 TMR 引脚的电容器充电。充电电流与输入至输出电压差有关，以使定时器周期跟着日益严重的毛病而缩短，然后保证 MOSFET 坚持在其安全作业区之内。
开关浪涌抑制器
线性浪涌抑制器为需求高达约 4A 电流的体系供给了一种十分超卓的解决方案，当超出这个电流规模时，该电路有用穿越长时刻浪涌的才能会遭到 MOSFET 安全作业区的约束。关于较大的电流，经过选用专用的开关稳压器技能现在可供给一种更有用的解决方案，在该技能中，约束首要变成了体系热质量和相关的最大结温考虑要素之一。
图 3：LTC7860 高功率开关浪涌抑制器
LTC7860 专为用作高功率开关浪涌抑制器和 / 或输入浪涌电流约束器而规划(图3)。在正常操作期间，LTC7860 处于压差或 SWITCH-ON 形式，并持续驱动外部 MOSFET，然后将输入电压传递至输出。
LTC7860 在发动或呼应输入过压或输出短路事情时切换进入 PROTECTIVE PWM (维护性PWM) 形式，输出电压调理至安全值，然后使负载能够在产生输入过压事情时持续正常作业。外部比较器约束电流检测电阻器两头的电压，调理最大输出电流，以针对过流毛病供给维护。
可调定时器约束 LTC7860 可用于过压或过流调理的时刻。当定时器到期时，外部 MOSFET 断开，直到 LTC7860 经过冷却期后重启停止。经过在功率损耗很高时严厉约束处于 PROTECTIVE PWM 形式的时刻，能够针对正常作业状况优化组件和热量规划，使组件和规划方案能够在产生高压输入浪涌和 / 或过流毛病时安全地作业。还能够添加一个 PMOS 以供给电池反向维护。
经过给 LTC7860 的电源偏置添加一个简略的并联稳压器，就能够将VIN 至 SGND 最大规模从60V扩大到逾越 200V。
功率比较
就上述 LT4363 这类线性浪涌抑制器和 LTC7860 开关浪涌抑制器而言，一旦开端调理，功率损耗就会明显上升。在线性浪涌抑制器中，功率损耗是起调理效果的 MOSFET 之功耗。而在高功率浪涌抑制器或开关浪涌抑制器中，内部功率损耗由转化功率决议。
因为功率损耗下降，因而与同级其他线性解决方案比较，开关浪涌抑制器将答应更高的输出电流和功率等级。在开关浪涌抑制器中，内部浪涌功率损耗会比正常功率损耗添加 10 倍之多。假如停留在 PWM 形式调理的时刻受限，则运转功率会逾越稳态操作中所能完成的水平。
浪涌抑制器维护的结果是，下流组件可具有较低的额外电压，但在高 VIN 降压型稳压器可用时，那为什么不运用其间一款而革除维护电路呢? 尽管这或许很吸引人，可是此类降压型稳压器电路将需求针对最坏状况而确认的组件，并将必需采纳明显增多的散热办法。别的，这或许还会把上游电源置于简单遭受输出短路毛病损坏的地步。
MIL-STD-1275 要求和功用
在军用车辆运用中，LTC7860 维护选用 28V 车辆电源总线作业的设备，并用评价电路板进行了测验。
MIL-STD-1275 版别 E 界说了各种电源改变状况，从稳态作业到发动搅扰、尖峰、浪涌和纹波，并针对每一种状况规则了要求，表 1 概述了这些状况。
表 1：MIL-STD-1275E 要求和 LTC7860 功用
凌力尔特之前开发的演示电路 DC2150A-C 也供给线性浪涌抑制器解决方案，该解决方案满意之前的 MIL-STD-1275 修订版 D 标准的要求。
定论
专用浪涌抑制器 IC 为无源维护电路供给了杰出的功用，有助于满意未来体系减小尺度、分量和功率的要求。
线性形式浪涌抑制器供给了具有低插入损耗的超卓解决方案，合适输出电流高达 4A 左右的体系。开关浪涌抑制器将输出电流才能扩展到 4A 以上，一起解决方案尺度很小，功率很高。
