逆流防止回路設計

逆電流とは、システムの出力電圧が入力電圧よりも高く、システムに逆方向に電流が流れることです。

出典:

1. MOSFET を負荷スイッチング アプリケーションに使用すると、ボディ ダイオードが順バイアスになります。

2. 電源がシステムから切断されたときの入力電圧の突然の低下。

逆電流防止を考慮する必要がある場合:

1. 電源多重供給がMOS制御の場合

2. OR 制御。OR 接続は電源多重化と似ていますが、システムに電力を供給する電源を選択する代わりに、システムに電力を供給するために常に最高の電圧が使用される点が異なります。

3. 電力損失時の電圧降下が遅くなる（特に出力容量が入力容量よりもはるかに大きい場合）。

危険性:

1. 逆電流は内部回路と電源を損傷する可能性があります

2. 逆電流スパイクもケーブルやコネクタを損傷する可能性があります

3. MOS のボディダイオードの消費電力が増加し、損傷する可能性もあります

最適化方法:

1. ダイオードを使用する

ダイオード、特にショットキー ダイオードは、本来、逆電流と逆極性から保護されていますが、高価で、逆漏れ電流が高く、熱放散が必要です。

2. バックツーバック MOS を使用する

両方向をブロックできますが、基板面積が大きくなり、伝導インピーダンスが高く、コストが高くなります。

次の図では、制御トランジスタの導通、コレクタがロー、2 つの PMOS 導通、ト​​ランジスタがオフのとき、出力が入力よりも高い場合、MOS ボディの右側のダイオードが導通するため、D レベルになります。ハイ、G レベルがハイになると、MOS の左側のボディ ダイオードが通過せず、同時に VSG の MOS によるボディ ダイオードの電圧降下がしきい値電圧に達しないため、 2 つの MOS がシャットダウンし、入力電流に対する出力がブロックされました。これにより、出力から入力への電流がブロックされます。

3. 逆MOS

リバース MOS は、出力から入力への逆電流をブロックできますが、欠点は、入力から出力へのボディ ダイオード パスが常に存在し、出力が入力よりも大きい場合に十分にスマートではないことです。 MOSをオフにしますが、電圧比較回路も追加する必要があるため、後段の理想ダイオードがあります。

4. ロードスイッチ

5. 多重化

多重化: 2 つ以上の入力電源の中から 1 つを選択して、単一の出力に電力を供給します。

6. 理想ダイオード

理想ダイオードの形成には 2 つの目的があります。1 つはショットキーをシミュレートすることであり、もう 1 つはショットキーを逆にオフにするための入出力比較回路が必要であることです。