為5V 1-Wire®從器件提供過壓保護(hù)

NXP® PSSI2021SAY是一款通用的單芯片電流源(圖4)。器件具有4個(gè)端子，分別稱為VS、IOUT、GND和REXT。如果安裝了REXT，則與內(nèi)部48kΩ標(biāo)稱電阻并聯(lián)。

圖4. 改進(jìn)后的保護(hù)電路。

根據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)資料，IOUT計(jì)算如下：

IOUT = 0.617/REXT(Ω) + 15µA (式2)

式中，REXT = 10kΩ，REXT并聯(lián)內(nèi)部48kΩ電阻，根據(jù)PSSI2021SAY數(shù)據(jù)資料，典型電流為(61.7 + 15)μA = 76.7μA。輸出電流在一定程度上取決于供電電壓VS，尤其供電電壓小于5V的條件下。測(cè)試中，3.75V下，電流達(dá)到了76.7μA。12V時(shí)，電流為94μA。由于芯片設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，這種結(jié)果也在接受范圍之內(nèi)。

采用REXT = 10kΩ、R1 = 39kΩ，對(duì)圖4所示電路進(jìn)行測(cè)試。1-Wire適配器為Maxim的DS9097U-E25。圖5和圖6所示為1-Wire適配器信號(hào)(頂部曲線)和受保護(hù)從器件的信號(hào)(下部曲線)。編程脈沖(圖6)在受保護(hù)從器件上引起±3V尖峰，持續(xù)時(shí)間約為10μs。編程脈沖期間，受保護(hù)從器件的電壓升至6V，可能存在潛在危險(xiǎn)。

圖5. 通信波形：適配器(上部)、受保護(hù)從器件(下部)。圖4所示電路未造成1-Wire信號(hào)失真。

圖6. 編程脈沖：適配器(上部)、受保護(hù)從器件(下部)。