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 實現電池反向保護
肖特基二極管可以替換為 P 溝道 MOSFET 以提供電池反向保護，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，并導通很短的時間，直到柵極電壓被拉至源極以下時會將 MOSFET 導通。當電池極性反轉時，柵源電壓變為正電壓，并將 MOSFET 關斷，從而保護下游電路免受負電壓的影響。
圖 4-1 采用 P 溝道 MOSFET 實現電池反向保護在輸入快速由正變負的動態反極性期間，在柵源電壓變為正電壓而導致輸入開始變為負時，P 溝道 MOSFET 將關斷。還需要注意，輸出也將接近或低于系統接地的二極管壓降，并保護下游直流/直流轉換器免受負電壓的影響。由于這種 P 溝道 MOSFET 保護功能不會阻止反向電流流回輸入端，保持電容器將放電。可以添加一個額外的電路來檢測輸入和輸出之間的電壓差，并在輸入低于輸出時關斷 MOSFET，但需要增加成本和布板空間。
在圖 4-3 中，當發生輸入從 12V 快速變為 -20V 的動態反極性條件時，P 溝道 MOSFET 電路會保護輸出免受這種情況的影響。在初始反向電壓持續 50 μs 后，輸出仍然免受負電壓的影響。請注意，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放電。
圖 4-2 動態反極性 - 肖特基二極管
圖 4-3 動態反極性 - P 溝道 MOSFET