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实际应用中，可能会遇到输入电压不稳的情况。例如使用电池的便携式设备应用，输入电压Vin可能很难保持非常稳定。为了防止电压过低或过高影响后续电路，有时有必要增加欠压/过压闭锁设计。

引入欠压闭锁(UVLO)/ 过压闭锁(OVLO)两个概念：

• 欠压闭锁(UVLO)，输入电压达到某一阈值，后续电路导通，可防止下游电子系统在异常低的电源电压下工作。
• 过压闭锁(OVLO)，输入电压超过某一阈值，后续电路断开，可保护系统免受极高电源电压的影响。

1. 欠压闭锁(UVLO) 电路设计

如下图，为了实现欠压闭锁(UVLO) 电路设计，我们需要：
• 一个比较器
• 一个基准电源VT
• 一个功率开关（比如MOS管）
• 分压电阻，来调节阈值

图 1 电阻分压设计中的欠压闭锁电路 （图片来源于ADI）

当输入电压:
从0 V开始上升到UVLO阈值电压之前，功率开关保持断开状态。
超过UVLO阈值电压，功率开关导通，整个电路正常工作。

2. 欠压闭锁(UVLO) + 过压闭锁(OVLO)电路设计
与使用两个电阻串联相比，三个电阻串联可设置欠压和过压闭锁阈值。

图 2 欠压闭锁(UVLO) + 过压闭锁(OVLO)电路设计（图片来源于ADI）

如上图，两个比较器输出连接到逻辑与门，逻辑与门再连接功率开关。

当输入电压：
从0V 到 UVLO阈值电压，电路断开
从UVLO阈值电压到OVLO阈值电压，电路导通
超过OVLO阈值电压，电路断开

功率开关：N沟道MOS管 VS P沟道MOS管？

在欠压/过压闭锁设计中，功率开关可以使用N沟道或P沟道MOS管来实现。

使用N沟道MOS管作为功率开关时，会有一个小问题, 如下图连接：

图3 使用N沟道MOS管，作为欠压闭锁电路功率开关 （图片来源于ADI）

栅极（G）电压为低电压（例如：0 V）时断开（高电阻）。

栅极（G）电压为高电压时导通，为了完全导通（低电阻）N沟道MOS管，栅极（G）电压必须比源极电压（S）高出MOS管阈值电压。而导通时，MOS管源极(S)与漏极(D)电压一致，也就是要求栅极（G）电压必须比电源电压高出MOS管阈值电压。因此，这需要使用电荷泵来解决这个问题。

当然，使用一些专用的欠压/过压保护芯片。如，LTC4365、LTC4367和LTC4368，集成了比较器和电荷泵。可驱动N沟道MOSFET，同时静态功耗较低。

P沟道MOSFET不需要使用电荷泵，但栅极电压极性相反；也就是说，低电压时开关导通，而高电压时断开P沟道MOS管。