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  • 反向電流阻斷分析與優化方法介紹
    • 發布時間:2022-12-06 16:14:59
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    反向電流阻斷分析與優化方法介紹
    反向電流阻斷定義
    反向電流是指系統輸出端的電壓高于輸入端的電壓,導致電流反向流過系統。
    反向電流阻斷來源:
    MOSFET用于負載切換應用時,體二極管變為正向偏置
    當電源從系統斷開時,輸入電壓突然下降。
    需要考慮反向電流阻斷的場合:
    功率多路復用供電采用mos管控制時
    oring控制。ORing與功率多路復用類似,不同之處在于,不是選擇一個電源為系統供電,而是始終使用最高電壓為系統供電。
    斷電時,特別是輸出電容比輸入電容大的多的時候,電壓下降的慢。
    危害:
    - 反向電流會損壞內部電路和電源
    - 反向電流尖峰還會損壞電纜和連接器
    - mos管的體二極管功耗上升甚至損壞
    優化方法
    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管
    兩個方向都可以阻斷,但是占板面積大,導通阻抗大,成本高,在mos管工作時,不能提供反向阻斷。
    下圖中,控制三極管導通時,其集電極為低,兩Pmos管導通,當三極管關斷時,若輸出比輸入高,右側mos管體二極管導通,使得其D級為高,使得G級為高,左側mos管體二極管不通,同時由于mos管的VSG為體二極管壓降達不到門檻電壓,所以兩mos管關斷,這樣阻斷輸出到輸入的電流。
    反向電流阻斷 mos管
    3)反向mos管
    反向mos管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,當輸出大于輸入時,不能關斷mos管,還需加電壓比較電路,所以就有了后來的理想二極管。
    反向電流阻斷 mos管
    4)負載開關
    5)多路復用
    多路復用: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,一個是模擬肖特基,二是必須有輸入輸出比較電路,來使其反向關斷。
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