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利用防閂鎖型ADG5408 8:1多路複用器實現魯棒的電池監控解決方案

發布時間：2020-07-20 來源：Sean Brown 責任編輯：wenwei

【導讀】在汽車、軍事、guochenghuogongyeyingyongdenghuanjingzhongshiyongdejichengdianlukenengbaoluyuchaoguoedinggongzuoxianzhidetiaojian。zaidianchijiankongxitongzhong，kenengchuxianguzhangtiaojian，bingqieguoyakenengshijiayuzhexieIC。瞬變過壓條件甚至可能使傳統的CMOS開關經曆閂鎖條件。閂鎖是一種在故障條件消除之後仍可能持續存在的不良高電流狀態，它可能導致器件故障。

通過結隔離技術，PMOS和NMOS晶體管的N和P井形成寄生矽控整流器(SCR)電路。過壓條件可能觸發此SCR，導致電流被顯著放大，進而引起閂鎖。

如果輸入或輸出引腳電壓之一超過供電軌一個二極管壓降以上，或者電源時序控製不當，則可發生閂鎖。如果通道上出現故障，且信號超過最大額定值，則故障可觸發典型CMOS器件的閂鎖狀態。

電路上電期間，也可能在CMOS開關上電前產生輸入端電壓，特別是使用多個電源為電路供電時。此條件可能超過器件的最大額定值，並觸發閂鎖狀態。

ADG5408是防閂鎖型高壓8:1多路複用器。用於製造ADG5408的溝道隔離技術可防止閂鎖狀態，並減少外部保護短路。防閂鎖不保證過壓保護，僅表示開關會進入高電流SCR模式。ADG5408還具有 8 kV人體模型靜電放電(ESD)額定值(ANSI/ESDA/JEDEC JS-001-2010)。

圖1中的電路顯示了用於電池監控應用中的ADG5408。一個多路複用器用於正引腳，另一個用於負引腳。此差分多路複用允許將單個儀表放大器用於最多八個通道。這樣，放大器可以消除每個電池的共模電壓。

利用防閂鎖型ADG5408 8:1多路複用器實現魯棒的電池監控解決方案

圖1.電池監控電路。

在設計和評估IC時，必須對其進行測試以評估其受閂鎖影響的可能性。閂鎖測試期間，將應力電流施加於引腳1 ms，此操作稱為觸發，觸發前後測量引腳上的電流。最大應力測試在開關斷開、漏極(D)設為VDD且源極(S)設為VSS時執行，如圖2所示。

利用防閂鎖型ADG5408 8:1多路複用器實現魯棒的電池監控解決方案

圖2.閂鎖測試配置(觸發前)的常見變化。

接著源極電壓被驅動至超過VSS，直至達到所需的觸發電流。如果未發生閂鎖，則引腳電流返回預觸發值。發生閂鎖後，引腳繼續吸取電流，而不用觸發電壓驅動。隻能通過關斷器件來停止。

圖3顯示典型CMOS開關(使用外延層)與ADG5408在接受閂鎖測試時的結果對比。可以看出，此典型CMOS開關在−290 mA達到閂鎖電流，而ADG5408不會發生閂鎖，除非測試結束於−510 mA。

利用防閂鎖型ADG5408 8:1多路複用器實現魯棒的電池監控解決方案

圖3.閂鎖觸發後的電流比較。

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