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

5.2 基于 P 沟道和反极性保护控制器的解决方案的性能比较

基于 P 沟道 MOSFET 的反极性保护是工业和汽车应用中非常常用的方案，用于实现低插入损耗保护解决方案。通过将 LM74500-Q1 与外部 N 沟道 MOSFET 结合使用来替代基于 P 沟道 MOSFET 的解决方案，可以实现低损耗反极性保护解决方案。与基于 P 沟道 MOSFET 的解决方案相比，基于 LM74500-Q1 的反极性保护解决方案提供更好的冷启动性能（以低输入电压运行）和更小的解决方案尺寸。图 5-2 比较了 LM74500-Q1 + N 沟道 MOSFET 与基于传统 P 沟道 MOSFET 的反极性保护解决方案的性能优势。

如图 5-2 所示，对于给定的功率水平，LM74500-Q1 + N 沟道 MOSFET 解决方案的尺寸可以只有具有类似额定功率的 P 沟道 MOSFET 解决方案的三分之一。此外，P 沟道 MOSFET 通过将其栅极引脚拉低的简单方法来实现自偏置，因此与 LM74500-Q1 相比，P 沟道 MOSFET 表现出较差的冷启动性能（以低输入电压运行）。在电池电压低于 4V 的严苛冷启动期间，P 沟道 MOSFET 串联电阻急剧增加，如图 5-2 所示。这会导致 P 沟道 MOSFET 上的压降更高。此外，由于栅源电压阈值 (VT) 较高，有时关断 P 沟道 MOSFET 会导致系统复位。另一方面，LM74500-Q1 具有出色的严苛冷启动性能。LM74500-Q1 使外部 FET 保持完全增强，即使在严苛冷启动运行期间输入电压降至 3.2V 也是如此。

GUID-20210212-CA0I-VQW3-TJ2R-9VMGNX24ZQZD-low.gif图 5-2 基于 P 沟道 MOSFET 和 LM74500-Q1 的反极性保护解决方案的性能比较