原创 理想二极管-电流倒灌控制器和相关带有此功能的产品探讨

2023-3-9 09:14 3144 18 6 分类: 电源/新能源 文集: 电流倒灌技术

理想二极管控制器- 电流倒灌的理想选择

假如有人将24V连接到您的12V电路上,将发生什么?倘若接地线和其他线路因疏忽而反接,电路还能安然无恙吗?即使此类事件的发生概率很低,但只要出现任何一种就将彻底损坏电路板。常用的工业系统、电信服务器、存储和基础设施等设备为了增加功率容量,通常通过两个或多个供电来增加功率容量,而像电动工具电池和电动两轮车等场景,虽然不是多组供电,这些都需要有防止电流倒灌的产品肖特基或者是PMOS防止充电头带电, 汽车系统设计使用功率肖特基二极管,可在电池反向和各种汽车电气瞬变条件下提供保护,采用肖特基二极管提供反极性保护以防止现场接线错误,并提供对雷电和工业浪涌的抗扰能力,也或者通过PMOS的方式保护防止电源反接

无论是采用肖特基和PMOS都有非常明显的缺点

肖特基二极管的正向压降会在大电流下产生显著的功率损耗,从而 更需要使用散热器和更大 PCB 空间来进行热管理。正向传导损耗和相关的热管理会使效率降低,并使系统成本和空间增加,同时,如果两个电源通过肖特基给负载供电,具有较高电压和较低正向压降的肖特基电源将承受大部分电流,而肖特基二极管的正向压降具有负温度系数,随着温度的升高而降低,这会导致单个电源承载整个负载电流,导致损坏,所以要慎重选择散热设计和热管理,增加了工程师工作量和设计难度,采用了P沟道的MOS做防反的的应用,虽然降低了导通电阻,能够起到电池极性反接的作用,但是在快速的场景这种P沟道的MOSFET保护功能不会阻止反向电流流回输入端,后面负载电容将要放电,同时采用PMOS的结构,控制电路多且复杂,PMOS单位面积的通电能力不如NMOS,而且越是高压的PMOS成本高,市场选择少,给选型和供货带来了很大挑战,随着系统功率水平的提高以及功率密度需求的增加,肖特基二极管和PMOS不再是新一代高性能系统设计的优先选择。采用理想Oring控制器来提高电池输入保护,电源ORing 应用的效率和性能成为迅速发展起来的潮流

无锡明芯微电子的多款Or-ing控制器就是针对此应用开发的产品,同时其E-Fuse产品, 高边开关产品都带有电流倒灌的pin脚,方便客户外接MOS防止电流倒灌



其中MX5050T和MX16171D 是最高工作电压40V的理想二极管控制器,静态功耗50uA, V(sd)reg是30mV也就是说Vin-Vout>30mV的时候,MOS导通,Vsd(rev)是30mV意思是说vin-vout<-30mV关断倒灌电流


注意在使用的时候把Vs接到Vin效果更好,这样在其他反灌电流的i情况下芯片电荷泵不工作,


MX16171D100是最高工作电压100V的理想二极管,Vsd(reg)是15mV,,Vsd(Rev)是15mV,而MX74610是一款零静态功耗低理想二极管,最高工作电压60V,MX5052S是集成了      MOS的理想二极管,无需外接MOS了,但是固定了RDSON=10毫欧,更进一步你如果喜欢高边开关并且带有过流过压保护的产品,你可以选择如下产品,他们都带有防止电流倒灌的功能,美国德州仪器的LM5069没有这个背靠背MOS的功能,只是高边开关带有过流保护,


MX5069可以外接Sense电阻做过流保护,外接接背靠背的MOS,不只是过流保护也带有过压欠压和防止电流倒灌


MX26631集成了40V的LDMOS的E-Fuse产品,可以外接NMOS防止电流倒灌

MX25947和MX25924集成了30V LDMOS的E-Fuse产品, 可以外接NMOS防止电流倒灌



技术探讨:qq和微信同号:7261792

 

作者: 王萌, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3932082.html

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王萌 2023-9-22 12:34

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