为反向极性保护设计一个电路
反向极性解决方案被看成是一个迫不得已、不得不做的事情。例如,在汽车系统中,搭线启动期间,防止电池反接或者电缆反向连接很重要,然而系统设计人员也必须忍受反向极性保护出现时的功率损耗。通常情况下,一提到防止反向极性情况,工程师的脑海中首先想到的就是二极管。你是不是觉得有些奇怪,孩子的玩具在装上电池后不工作,但是当你把电池的方向调过来后,玩具突然就好了?嗯,这就是反向极性电路起到的作用,一个简单的二极管就能使你的孩子开心一整天。
现在,我们为什么不能将一个二极管用于需要反向极性保护的所有应用呢?传统二极管上有0.7V的压降,而二极管上的功率损耗为V x I。想象一个要求5A电源的应用。如果使用一个肖特基二极管,那么功率损耗大约为3.5W。除了功率耗散,电路中的可用电压为电源电压减去二极管压降。
在工业和汽车应用中,大多数前端接口要求反向极性保护,而这一保护功能通常由二极管或MOSFET提供。由于它不需要电荷泵,p通道MOSFET一直用于高电流应用。然而,p通道MOSFET的Rds(on) 在低输入电压时变得过高,并且它不能防止反向电流流回到输入端。为了减少静态电流,它还需要额外的电路和信号将其关闭。我们在随后会讨论p通道 MOSFET在使用时的其它弊端。
那么我们该如何使用一个简单的n通道MOSFET,并确保我们无需任何的额外电路,而且要使其运行方式与一个二极管的运行方式完全一样,而又不产生功率损耗呢?
这时就有一个智能二极管控制器出现在我们面前,即LM74610-Q1。由于汽车中的很多电子控制模块直接连接至汽车电池,所以这款器件在汽车应用中越来越受到欢迎。任何一个连接至电池的模块需要受到反向电压保护,而反向电压是与错误搭线启动过程相关的常见问题。图1中显示的是一个针对汽车前端系统的应用电路。LM74610-Q1智能二极管控制器,连同一个n通道MOSFET和电荷泵电容器,组成了智能二极管解决方案。大电流电感
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