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
4.1 采用 P 溝道 MOSFET 實(shí)現(xiàn)電池反向保護(hù)
肖特基二極管可以替換為 P 溝道 MOSFET 以提供電池反向保護(hù)，如圖 4-1 所示。為了降低二極管的正向壓降，可以將肖特基二極管替換為 P 溝道 MOSFET，并使其體二極管與肖特基二極管的方向相同。在電池正常工作期間，MOSFET 的體二極管將被正向偏置，并導(dǎo)通很短的時(shí)間，直到柵極電壓被拉至源極以下時(shí)會(huì)將 MOSFET 導(dǎo)通。當(dāng)電池極性反轉(zhuǎn)時(shí)，柵源電壓變?yōu)檎妷?，并?MOSFET 關(guān)斷，從而保護(hù)下游電路免受負(fù)電壓的影響。
圖 4-1 采用 P 溝道 MOSFET 實(shí)現(xiàn)電池反向保護(hù)在輸入快速由正變負(fù)的動(dòng)態(tài)反極性期間，在柵源電壓變?yōu)檎妷憾鴮?dǎo)致輸入開始變?yōu)樨?fù)時(shí)，P 溝道 MOSFET 將關(guān)斷。還需要注意，輸出也將接近或低于系統(tǒng)接地的二極管壓降，并保護(hù)下游直流/直流轉(zhuǎn)換器免受負(fù)電壓的影響。由于這種 P 溝道 MOSFET 保護(hù)功能不會(huì)阻止反向電流流回輸入端，保持電容器將放電。可以添加一個(gè)額外的電路來檢測(cè)輸入和輸出之間的電壓差，并在輸入低于輸出時(shí)關(guān)斷 MOSFET，但需要增加成本和布板空間。
在圖 4-3 中，當(dāng)發(fā)生輸入從 12V 快速變?yōu)?-20V 的動(dòng)態(tài)反極性條件時(shí)，P 溝道 MOSFET 電路會(huì)保護(hù)輸出免受這種情況的影響。在初始反向電壓持續(xù) 50 μs 后，輸出仍然免受負(fù)電壓的影響。請(qǐng)注意，由于缺少反向電流阻斷功能，輸出將完全放電，并且所有保持電容器都會(huì)放電。
圖 4-2 動(dòng)態(tài)反極性 - 肖特基二極管
圖 4-3 動(dòng)態(tài)反極性 - P 溝道 MOSFET