反向電流是指系統(tǒng)輸出端的電壓高于輸入端的電壓,導(dǎo)致電流反向流過系統(tǒng)。
來源:
1、MOSFET用于負(fù)載切換應(yīng)用時,體二極管變?yōu)檎蚱谩?/p>
2、當(dāng)電源從系統(tǒng)斷開時,輸入電壓突然下降。
需要考慮反向電流阻斷的場合:
1、功率多路復(fù)用供電采用MOS控制時
2、ORing控制。ORing與功率多路復(fù)用類似,不同之處在于,不是選擇一個電源為系統(tǒng)供電,而是始終使用最高電壓為系統(tǒng)供電。
3、斷電時,特別是輸出電容比輸入電容大得多的時候,電壓下降得慢。
危害:
1、反向電流會損壞內(nèi)部電路和電源
2、反向電流尖峰還會損壞電纜和連接器
3、MOS的體二極管功耗上升甚至損壞
優(yōu)化方法:
1、采用二極管
二極管,特別是肖特基二極管,天然具有反向電流和反極性保護的功能,但是成本高,反向漏電流大,需要散熱。
2、采用背對背的MOS
兩個方向都可以阻斷,但是占板面積大,導(dǎo)通阻抗大,成本高。
下圖中,控制三極管導(dǎo)通時,其集電極為低,兩PMOS導(dǎo)通,當(dāng)三極管關(guān)斷時,若輸出比輸入高,右側(cè)MOS體二極管導(dǎo)通,使得其D級為高,使得G級為高,左側(cè)MOS體二極管不通,同時由于MOS的VSG為體二極管壓降達(dá)不到門檻電壓,所以兩MOS關(guān)斷,這樣阻斷輸出到輸入的電流。
3、反向MOS
反向MOS雖然可阻斷輸出到輸入的反電流,但缺點是從輸入到輸出總有一條體二極管通路,而且不夠智能,當(dāng)輸出大于輸入時,不能關(guān)斷MOS,還需加電壓比較電路,所以就有了后來的理想二極管。
5、多路復(fù)用
多路復(fù)用:從兩個或更多個輸入電源之間選擇其中一個為單個輸出端供電。
6、理想二極管
形成理想二極管有兩個目標(biāo),一個是模擬肖特基,二是必須有輸入輸出比較電路,來使其反向關(guān)斷。
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:反向電流阻斷電路設(shè)計,工程師必收藏的干貨!
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