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

4.3 线路干扰期间的二极管整流

在汽车系统中，电池线路在车辆正常运行期间会受到各种干扰和瞬变的影响。其中一项关键测试是被称为“交流叠加测试”的电源线路干扰测试。此测试在电池电源线路上施加峰-峰值为 2V - 4V 且频率在 20Hz 至 30KHz 之间的交流干扰，此时，子系统应能够正常运行而没有任何功能损失。

肖特基二极管通过阻断反向电流来对交流线路干扰进行整流。图 4-6 显示了整流后的输出和输入电流；此电流由于注入的交流线路干扰而增加了交流分量。由于与正向压降相乘的 RMS 电流增加，肖特基二极管上的功率耗散增加。为了在交流叠加测试期间可靠运行，需要管理这些额外的热量。

GUID-C00F94CB-5D9C-4FCE-8D5E-C3D5130BE952-low.gif图 4-6 交流叠加测试 - 肖特基二极管
GUID-4EF906E7-0EE0-4AFD-9B02-304034006347-low.gif图 4-7 交流叠加测试 - P 沟道 MOSFET

图 4-7 显示了 P 沟道 MOSFET 电路的性能。由于 P 沟道 MOSFET 不会阻断反向电流，因此不会对线路干扰进行整流，进而会导致 RMS 输入电流增加。由于 MOSFET 保持导通，正向压降较低，MOSFET 上的功率耗散可能不是主要问题，但是，输出电解电容器的 RMS 电流会因 ESR 而在电容器上产生额外的热量。为防止电容器因过热而损坏，可将所需电容拆分到多个并联电容器以降低 ESR。这种做法会增加系统成本和空间。

为了进行整流，可使用基于外部比较器的方法添加反向电流阻断功能，但这会增加成本和空间。