根據(jù)使用條件和環(huán)境的不同，需要對(duì)線性穩(wěn)壓器IC的引腳進(jìn)行保護(hù)。本文將介紹六種可能的情況及相應(yīng)的保護(hù)電路示例。

線性穩(wěn)壓器IC的引腳保護(hù)

如果在IC引腳上施加反向電壓或過電壓，可能會(huì)導(dǎo)致輸出電壓無法上升，甚至損壞IC。在下列情況可能發(fā)生時(shí)，建議采取適當(dāng)?shù)囊_保護(hù)措施：

1. 輸入輸出電壓條件反轉(zhuǎn)時(shí)→反向電流旁路

2. 輸出負(fù)載為感性負(fù)載時(shí)→輸出端的反向電壓保護(hù)

3. 輸入極性可能反接時(shí)→輸入端的反向電壓保護(hù)

4. 需要熱插拔時(shí)→熱插拔保護(hù)措施（輸入端的浪涌保護(hù)）

5. 不同電源間存在負(fù)載時(shí)→反向電流旁路

6. 正負(fù)電源（雙電源）→輸出端的反向電壓保護(hù)

1輸入輸出電壓條件反轉(zhuǎn)時(shí)→ 反向電流旁路

在輸出電容器容量較大的電路中，如果輸入電源關(guān)斷后輸出電容器仍有電荷殘留，或輸入電源下降速度非?？鞎r(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)輸出電壓高于輸入輸出電壓的反轉(zhuǎn)狀態(tài)。在這種情況下，反向電流會(huì)通過IC中的寄生元件從輸出端流向輸入端。由于寄生元件不是為了工作而配置的，因此可能導(dǎo)致元件劣化或損壞。

作為對(duì)策，為防止反向電流流經(jīng)IC內(nèi)部，需在外部連接反向電流旁路二極管（下圖左側(cè)）。然而，當(dāng)采用輸入線路開路進(jìn)行關(guān)斷的方式（下圖右側(cè)）時(shí)，反向電流值僅為IC的偏置電流，數(shù)值特別小，不會(huì)導(dǎo)致寄生元件劣化或損壞，因此不需要使用旁路二極管。

旁路二極管需要比IC內(nèi)部的寄生元件更早導(dǎo)通。MOSFET型線性穩(wěn)壓器中，其內(nèi)部寄生元件的導(dǎo)通電壓約為0.6V，因此需要選擇正向電壓VF低于此值的旁路二極管。

反向額定電壓應(yīng)選擇高于所用輸入輸出電壓差的產(chǎn)品（降額80%以下）。正向額定電流應(yīng)選擇大于反向電流值的產(chǎn)品（降額50%以下）?？紤]到這些條件，推薦使用整流二極管或肖特基勢壘二極管。

但是通常肖特基勢壘二極管的反向電流較大，故應(yīng)選擇該值較小的產(chǎn)品。如果反向電流較大，即使通過EN引腳關(guān)閉輸出，仍會(huì)有較多二極管的漏電流（反向電流）從輸入端流向輸出端，因此需要選擇反向電流值較?。ù蠹s為1μA以下）的產(chǎn)品。

2輸出負(fù)載為感性負(fù)載時(shí)→輸出端的反向電壓保護(hù)

當(dāng)輸出負(fù)載為感性負(fù)載時(shí)，在輸出電壓關(guān)斷瞬間，感性負(fù)載中蓄積的能量會(huì)釋放到接地端。IC的輸出引腳與GND引腳之間有內(nèi)部靜電防護(hù)二極管，大電流流經(jīng)該二極管時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致IC損壞。為防止這種情況，需在靜電防護(hù)二極管上并聯(lián)肖特基勢壘二極管（D1）（見下圖）。

另外，當(dāng)IC輸出引腳與負(fù)載通過較長導(dǎo)線連接時(shí)，導(dǎo)線的電感可能成為感性負(fù)載。請使用示波器觀察波形，查看輸出關(guān)斷時(shí)是否產(chǎn)生了瞬態(tài)反向電壓。

此外，當(dāng)負(fù)載為電機(jī)時(shí)，電機(jī)的反電動(dòng)勢會(huì)導(dǎo)致同樣的電流流過，因此需要配置二極管。

3輸入極性可能反接時(shí)→ 輸入端的反向電壓保護(hù)

將電源連接到輸入端時(shí)，如果不小心將正負(fù)極反接，會(huì)有大電流流過IC輸入引腳和GND引腳之間的靜電防護(hù)二極管，可能導(dǎo)致IC損壞（見“輸入反接時(shí)的電流路徑”）。防反接的最簡單方法是將肖特基勢壘二極管或整流二極管與電源串聯(lián)連接，如以下“防反接措施1”所示。

在正確連接狀態(tài)下，二極管的正向電壓

接下來介紹二極管與電源并聯(lián)連接的措施(防反接措施2)。由于需要比IC內(nèi)部的靜電防護(hù)二極管更早導(dǎo)通，因此需使用VF更低的肖特基勢壘二極管。在正確連接狀態(tài)下，其工作與無二極管時(shí)相同。反接時(shí)，電源的全部電流會(huì)持續(xù)流向二極管，產(chǎn)生嚴(yán)重發(fā)熱，如果輸入電源的電流容量很大，會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞。該電路是為了保護(hù)電路免受短暫疏忽性反接的影響，或以前端電源已配備過電流保護(hù)電路為前提的。

若想在此保護(hù)電路中進(jìn)一步提高安全性，可以如“防反接措施3”所示，在電源上串聯(lián)保險(xiǎn)絲。雖然保險(xiǎn)絲需要維護(hù)，但它能更可靠地保護(hù)電路。

接下來介紹的“防反接措施4”是采用P-ch MOSFET與電源串聯(lián)連接的方法。MOSFET漏極和源極之間的二極管是體二極管（寄生元件）。在正確連接狀態(tài)下，P-ch MOSFET導(dǎo)通，此時(shí)的電壓降為MOSFET的導(dǎo)通電阻與輸出電流IO的乘積，它比“防反接措施1”中的二極管引起的電壓降更小，因此功率損耗更低。反接時(shí)，MOSFET不會(huì)導(dǎo)通，因此無電流通過。如果超過MOSFET柵極和源極間（已考慮降額）的額定電壓，請如“防反接措施5”所示，在柵極和源極之間通過電阻分壓來降低柵極和源極之間的電壓。

4. 需要熱插拔時(shí) → 熱插拔保護(hù)措施（輸入端的浪涌保護(hù)）

在供電側(cè)（輸入）電源開啟的情況下將線路連接到IC的輸入端時(shí)，由于線路電感分量與連接插頭的金屬接觸會(huì)產(chǎn)生脈沖波形。若該浪涌電壓超過IC的絕對(duì)最大額定值，可能導(dǎo)致IC損壞。為防止浪涌電壓施加到IC的輸入引腳，可采用TVS（Transient Voltage Suppressor）二極管（下圖D1）來吸收浪涌以實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

5. 不同電源間存在負(fù)載時(shí)→反向電流旁路

當(dāng)不同電源之間存在負(fù)載時(shí)，每個(gè)電源的上升和下降時(shí)序不一樣，因此電流會(huì)通過負(fù)載流入另一個(gè)電源的輸出端。此時(shí)，IC的輸入和輸出之間會(huì)產(chǎn)生反向電壓，因此需要反向電流旁路二極管（下圖D1和D2）。

6. 正負(fù)電源（雙電源）→ 輸出端的反向電壓保護(hù)

在如下所示的正負(fù)電源中，各電源的上升速度存在差異。當(dāng)正負(fù)電源間存在負(fù)載時(shí)，先行上升的電源會(huì)通過負(fù)載從另一個(gè)的輸出端汲取電流，從而導(dǎo)致反向電壓施加到輸出端。為防止IC損壞及輸出電壓無法上升，需要在輸出端與GND之間連接VF更低的肖特基勢壘二極管（D1和D2），以實(shí)現(xiàn)輸出端的反向電壓保護(hù)。