ZHCAB91B February   2021  – October 2021 LM5050-1 , LM5050-2 , LM5051 , LM66100 , LM74202-Q1 , LM74500-Q1 , LM74610-Q1 , LM74700-Q1 , LM74720-Q1 , LM74721-Q1 , LM74722-Q1 , LM7480-Q1 , LM7481-Q1 , LM76202-Q1 , SM74611 , TPS2410 , TPS2411 , TPS2412 , TPS2413 , TPS2419

 

  1. 1 理想二极管基础知识
    1.     商标
  2. 1 引言
  3. 2 电池反向保护
    1. 2.1 采用肖特基二极管实现电池反向保护
  4. 3 ORing 电源
  5. 4 采用 MOSFET 实现电池反向保护
    1. 4.1 采用 P 沟道 MOSFET 实现电池反向保护
    2. 4.2 输入短路和电源中断
    3. 4.3 线路干扰期间的二极管整流
    4. 4.4 采用 N 沟道 MOSFET 实现电池反向保护
  6. 5 反极性保护与反向电流阻断
    1. 5.1 反极性保护控制器与理想二极管控制器
    2. 5.2 基于 P 沟道和反极性保护控制器的解决方案的性能比较
  7. 6 什么是理想二极管控制器？
    1. 6.1 线性调节控制与迟滞开/关控制
    2. 6.2 低正向传导损耗
    3. 6.3 快速反向恢复
    4. 6.4 超低关断电流
    5. 6.5 快速负载瞬态响应
    6. 6.6 理想二极管控制器的其他特性
      1. 6.6.1 背对背 FET 驱动理想二极管控制器
      2. 6.6.2 超低静态电流
      3. 6.6.3 无 TVS 运行
  8. 7 使用理想二极管控制器实现汽车瞬态保护
    1. 7.1 LM74700-Q1 与 N 沟道 MOSFET
    2. 7.2 静态反极性
    3. 7.3 动态反极性
    4. 7.4 输入微短路
    5. 7.5 通过二极管对电源线路干扰进行整流
  9. 8 采用理想二极管控制器的 ORing 电源
  10. 9 集成式理想二极管解决方案
  11. 10总结
  12. 11参考文献
  13. 12修订历史记录

5 反极性保护与反向电流阻断

电池反向保护涉及两个方面的保护：通常称为反极性保护 (RPP) 和反向电流阻断 (RCB)。反极性保护也称反向连接保护 (RHP)，可在电池反向连接期间输入端出现负电压或在感性负载与电池断开连接期间出现动态反极性条件时，防止负载损坏。反极性保护不一定会阻止反向电流从负载或下游直流/直流转换器流入电池。在许多汽车子系统中，大容量保持电容器用于在电池线路短暂中断或电池输入短路期间提供足够的备用电源，从而使子系统不间断运行或在关闭前执行存储器转储等维护类辅助控制任务。反向电流阻断可防止反向电流从负载流回电池，并允许保持电容器为子系统提供额外的备用时间，以便在各种动态反向电池条件或短暂中断期间正常工作。

使用肖特基二极管进行电池保护与使用 P 沟道 MOSFET 进行保护之间的一个关键区别在于，肖特基二极管始终会阻断从负载流回电池的反向电流，并提供固有的反向极性保护和反向电流阻断功能。当电池的端子接反时，肖特基二极管会被反向偏置，并阻止反向电流使连接到负载的保持电容器放电。这样就会自然而然地将负载与负输入电压隔离，并为负载提供反极性保护。

图 4-1 或图 4-8中所示的电池保护解决方案不会阻止反向电流流回电池，因为 MOSFET 在电池电压接近 MOSFET 的 Vth 时会关断，而不是在电池电压开始下降时立即关断。在电池发生输入微短路期间，保持电容器可能会放电至低于下游直流/直流转换器 UVLO 的电压，从而导致子系统复位。