为5V 1-Wire®从器件提供过压保护

NXP® PSSI2021SAY是一款通用的单芯片电流源(图4)。器件具有4个端子，分别称为VS、IOUT、GND和REXT。如果安装了REXT，则与内部48kΩ标称电阻并联。

图4. 改进后的保护电路。

根据产品数据资料，IOUT计算如下：

IOUT = 0.617/REXT(Ω) + 15µA (式2)

式中，REXT = 10kΩ，REXT并联内部48kΩ电阻，根据PSSI2021SAY数据资料，典型电流为(61.7 + 15)μA = 76.7μA。输出电流在一定程度上取决于供电电压VS，尤其供电电压小于5V的条件下。测试中，3.75V下，电流达到了76.7μA。12V时，电流为94μA。由于芯片设计简单，这种结果也在接受范围之内。

采用REXT = 10kΩ、R1 = 39kΩ，对图4所示电路进行测试。1-Wire适配器为Maxim的DS9097U-E25。图5和图6所示为1-Wire适配器信号(顶部曲线)和受保护从器件的信号(下部曲线)。编程脉冲(图6)在受保护从器件上引起±3V尖峰，持续时间约为10μs。编程脉冲期间，受保护从器件的电压升至6V，可能存在潜在危险。

图5. 通信波形：适配器(上部)、受保护从器件(下部)。图4所示电路未造成1-Wire信号失真。

图6. 编程脉冲：适配器(上部)、受保护从器件(下部)。