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

1 理想二极管基础知识

肖特基二极管广泛用于电源系统设计，可在各种输入电源故障条件下提供保护，并通过并联电源提供系统冗余。汽车电源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。工业系统传统上采用肖特基二极管提供反极性保护以防止现场电源接线错误，并提供对雷电和工业浪涌的抗扰能力。

常用的工业系统、电信服务器、存储和基础设施设备均采用肖特基二极管来提供系统冗余，或通过对两个或更多电源采用 ORing 电路来增加功率容量。然而，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。随着系统功率水平的提高以及功率密度需求的增加，肖特基二极管不再是新一代高性能系统设计的优先选择。

本应用手册重点介绍了采用肖特基二极管或 P 沟道 MOSFET 的传统输入电池保护解决方案的局限性，并讨论了如何使用德州仪器 (TI) 的理想二极管控制器来提高电池输入保护应用和电源 ORing 应用的效率和性能。