ZHCSYH5A June 2025 – September 2025 XTR200
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機械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
- DQC|10
散熱焊盤機械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
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7.1.2 誤接線保護
有時，在工業(yè)環(huán)境中安裝現(xiàn)場變送器時會發(fā)生誤接線故障。如果 XTR200 的 OUT 引腳錯誤地連接到電源并且 VSP 引腳接地，則這些引腳之間的片上 ESD 二極管將正向偏置。正向偏置會導(dǎo)致大電流流動并損壞 IC。圖 7-2 展示了增加一個與 XTR200 電源串聯(lián)的誤接線保護二極管。該二極管可防止反向電流通過 ESD 二極管從 VSP 引腳流出。布置在 VSP 引腳上的電源旁路電容器 CBYP 為使片上 ESD 二極管正向偏置的高頻 ESD 事件提供了一條低阻抗接地路徑。在計算最小電源電壓時，包括誤接線保護二極管的正向壓降，以便為 XTR200 提供必要的余量。
圖 7-2 與電源串聯(lián)的基本誤接保護二極管圖 7-3 展示了一個基本的反極性保護電路，可在接地電壓超過電源電壓或負(fù)載電壓時保護 XTR200。在正常運行中，NMOS 晶體管通過電阻器 R1 和 R2 導(dǎo)通。請根據(jù)預(yù)期電源電壓范圍，選擇能使 NMOS 獲得合適柵極電壓的電阻值。齊納二極管 ZD1 可保護 NMOS 柵極免受過壓影響。若 VSupply 電壓較低而接地端電壓較高（反極性狀況），NMOS 將關(guān)斷，從而阻止電流流經(jīng)片上 ESD 二極管。選擇具有低 RDS(ON) 的 NMOS 晶體管，以更大程度地減小接地電勢差。
圖 7-3 基本反極性保護若接地連接與電源短路而負(fù)載仍保持接地，圖 7-3 功能將無法為 XTR200 提供保護。圖 7-4 添加了額外的保護電路，以限制流經(jīng) GND 和 OUT 引腳之間 ESD 二極管的電流。在正常運行中，當(dāng)該 ESD 二極管反向偏置時，等于 JFET Q1 和 Q2 IDSS 的電流會流經(jīng)電阻器 R3，從而使 PNP 晶體管 Q3 導(dǎo)通。這將打開與接地連接串聯(lián)的 NMOS 晶體管。如果 ESD 二極管正向偏置，Q1 的柵極會被拉至源極以下，夾斷通道并大幅降低漏極電流，從而關(guān)斷 Q3 以及與地串聯(lián)的 NMOS。
圖 7-4 在接地對電源短路的情況下提供誤接保護IO-Link 收發(fā)器會產(chǎn)生較大的地電流，當(dāng)這些電流流經(jīng)錯接保護電路時可能引發(fā)瞬態(tài)地電壓。然而，許多 IO-Link 收發(fā)器（如 TI 的 TIOL112）集成了內(nèi)部誤接保護，因此可以繞過本節(jié)中所述的外部保護電路（如 圖 7-5 所示）。
圖 7-5 集成了誤接保護功能的 IO-Link 器件可以繞過保護電路