工業(yè)、航空航天和國(guó)防系統(tǒng)中常見之 24V 至 28V 中間總線與新式數(shù)字處理器之輸入電源電壓之間不斷加大的差距帶來(lái)了設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，有可能輕易導(dǎo)致系統(tǒng)故障、有毒煙霧甚至更加糟糕的火災(zāi)。

相對(duì)較高的輸入電壓使得越來(lái)越不容易將電源電壓保持在處理器的安全限值之內(nèi)，而且對(duì)產(chǎn)品的尺寸、營(yíng)運(yùn)成本、安全性和可靠性具有直接的影響。導(dǎo)致過壓的此類風(fēng)險(xiǎn)包括但不限于：

• 中間電源總線上的輸入浪涌事件
• 開關(guān)穩(wěn)壓器 PFM / PWM 定時(shí)中的少許誤差
• 在制造過程中引入錯(cuò)誤、水貨或假冒電容器

盡管大多數(shù)公司均否認(rèn)非法電子組件進(jìn)入其組裝線的可能性，但是，根據(jù)凌力爾特公司接到的客服電話、與其他 IC 公司同行的討論、以及美國(guó)參議院 2012 年 5 月發(fā)布的報(bào)告皆表明黑市和假冒電子組件經(jīng)常出現(xiàn)，即使在那些最富盛名的公司和最安全的應(yīng)用中也不能幸免。

上面所列 3 種事件中的任何一種都可以引起超過負(fù)載額定值的輸出電壓擺幅，從而有可能導(dǎo)致昂貴的 FPGA、ASIC 或微處理器遭受永久性的損壞，在某些極端場(chǎng)合中甚至?xí)斐善鸹鹑紵?。視損壞程度的不同，確定問題的根源或許相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性，而且由此引起的高維修成本、客戶生產(chǎn)效率的下降、以及對(duì)您聲譽(yù)的損害都會(huì)是極其令人沮喪的。

假如系統(tǒng)采用了中間電壓總線，就應(yīng)當(dāng)考慮采取一種風(fēng)險(xiǎn)消減方案，以最大限度地降低成本并減少給客戶帶來(lái)的不便。傳統(tǒng)的過壓保護(hù)方案需采用熔絲，這不適合用來(lái)保護(hù)新式 FPGA、ASIC 及微處理器，特別是當(dāng)上游電壓軌的標(biāo)稱值為 24V 或 28V 時(shí)。響應(yīng)時(shí)間變化多端而且準(zhǔn)確度很差，以至于無(wú)法在此類高“輸入至輸出電壓比”的應(yīng)用中保證得到保護(hù)功能。此外，即使數(shù)字邏輯器件成功地得到保護(hù)，恢復(fù)過程也將十分漫長(zhǎng)，最終造成的故障停機(jī)時(shí)間會(huì)讓客戶非常不滿，因?yàn)樵趪L試系統(tǒng)重啟之前必需通過人為干預(yù)來(lái)更換熔絲。

已經(jīng)設(shè)計(jì)了一種新型解決方案，其將一個(gè)額定電壓為 38V 的 10A DC/DC 開關(guān)穩(wěn)壓器與用于防范諸多個(gè)故障 (包括輸出過壓) 的電路組合起來(lái)，以保護(hù)高價(jià)值的 FPGA、ASIC 或微處理器。

針對(duì)負(fù)載上的過壓狀況，在工廠里對(duì)每個(gè)穩(wěn)壓器都進(jìn)行了測(cè)試，并保證相關(guān)的保護(hù)電路可在故障發(fā)生后的 500ns 以內(nèi)起作用，符合要求的器件方可提供給客戶。此外，恢復(fù)過程快速且簡(jiǎn)單。只需對(duì)一個(gè)邏輯電平控制引腳進(jìn)行電平變換即可恢復(fù)正常運(yùn)作 (假設(shè)故障已被清除)，否則保護(hù)功能電路將立即重新運(yùn)行，表示存在某種更加嚴(yán)重的故障?，F(xiàn)在，利用一個(gè)緊湊的表面貼裝型器件就能為當(dāng)今最先進(jìn)的數(shù)字邏輯器件提供電源和保護(hù)。

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