为5V 1-Wire®从器件提供过压保护

摘要：如果应用中是在完成系统部署后写入EPROM器件，此时需要对5V器件提供过压保护。本文介绍如何在同一总线上使用1-Wire EPROM和5V 1-Wire器件，以及如何保护5V器件不受编程脉冲的冲击。
为5V 1-Wire 从器件提供过压保护
Bernhard Linke, 首席技术专家
Mar 01, 2012

摘要：如果应用中是在完成系统部署后写入EPROM器件，此时需要对5V器件提供过压保护。本文介绍如何在同一总线上使用1-Wire
EPROM和5V 1-Wire器件，以及如何保护5V器件不受编程脉冲的冲击。


引言
大多数1-Wire器件工作在2.8V至5.25V VPUP，进行读、写操作。EPROM器件( 包
括DS2406、DS2502、DS1982、DS2505和DS1985) 需要12V 编程脉冲进行写操作。而编程脉冲对于不能承受5.5V以上电压的器件构成
了过压威胁。因此，如果应用中需要在完成系统部署之后写入EPROM器件，则要对5V器件进行保护( 图1) 。本文电路具有高达40V 的正
向过压保护，在电压高于12V EPROM编程脉冲的条件下提供系统防护。




图1. 包含5V和12V 器件的1-Wire总线


保护电路要求
合适的保护电路需要满足以下几项要求：
对1-Wire总线形成非常低的负载
不妨碍1-Wire EPROM编程
适当保护5V 1-Wire器件
维持完整的通信信号幅值

此外，最好采用常用的低成本元件构建保护电路。


基本原理
图2所示为非常简单的保护电路。齐纳二极管U1 限制Q1 的栅极电压，R1 限制通过U1 的电流。Q1 为n 沟道MOSFET ，配制成源极跟随
器，栅极电压减去一个小的偏移电压后达到1-Wire从器件的IO电压。为维持完整的通信信号幅值，偏移电压应尽可能低。具有负偏压的
耗尽型MOSFET 非常适合这一应用。对Supertex DN3135进行测试，测得其偏压为-1.84V ( 数据资料参数VGS(OFF) ) 。由此，要求栅
极电压VG 为3.16V，决定了U1的