鲁棒、低功耗的电池监控电路前端

图1所示电路为鲁棒的电池监控前端，专为可能发生瞬变的环境而设计，例如工业或过程自动化环境。该电路使用 ADG5408 4通道CMOS多路复用器，后接AD8226 仪表放大器，以低功耗和低成本精确监控各电池的电压，且无需额外的外部瞬变保护电路。
瞬变过压条件可造成传统CMOS开关发生闩锁。通过结隔离技术，PMOS和NMOS晶体管的N和P井形成寄生硅控整流器(SCR)电路。过压条件触发此SCR，导致电流被显著放大，进而引起闩锁。闩锁是一种在关闭电源之前会持续存在的不良高电流状态，它可能导致器件故障。
如果输入或输出引脚电压之一超过供电轨一个二极管压降以上，或者电源时序控制不当，则可发生闩锁。如果通道上出现故障，且信号超过最大额定值，则故障可触发典型CMOS器件的闩锁状态。
电路上电期间，也可能在CMOS开关上电前产生输入端电压，特别是使用多个电源为电路供电时。此条件可能超过器件的最大额定值，并触发闩锁状态。
本设计中使用的两个多路复用器和仪表放大器(IA)具有鲁棒的输入。ADG5408是防闩锁型高压8:1多路复用器。用于制造ADG5408的沟道 隔离技术可防止闩锁状态，并减少外部保护短路。防闩锁不保证过压保护，仅表示开关会进入高电流SCR模式。ADG5408还具有8 kV人体模型静电放电(ESD)额定值(ANSI/ESDA/JEDEC JS-001-2010)。
AD8226是一款低成本、低功耗仪表放大器，具有鲁棒的输入，可处理相反供电轨最高达40 V的输入电压，同时将输出限制在供电轨内。例如，采用±18 V电源时，AD8226正或负输入的无损害摆幅为±22 V。AD8226的所有输入均通过内部二极管提供ESD保护。