反向電流阻斷電路設計

反向電流是指系統輸出端的電壓高于輸入端的電壓，導致電流反向流過系統。

來源：

1、MOSFET用于負載切換應用時，體二極管變為正向偏置。

2、當電源從系統斷開時，輸入電壓突然下降。

需要考慮反向電流阻斷的場合：

1、功率多路復用供電采用MOS控制時

2、ORing控制。ORing與功率多路復用類似，不同之處在于，不是選擇一個電源為系統供電，而是始終使用最高電壓為系統供電。

3、斷電時，特別是輸出電容比輸入電容大得多的時候，電壓下降得慢。

危害：

1、反向電流會損壞內部電路和電源

2、反向電流尖峰還會損壞電纜和連接器

3、MOS的體二極管功耗上升甚至損壞

優化方法：

1、采用二極管

二極管，特別是肖特基二極管，天然具有反向電流和反極性保護的功能，但是成本高，反向漏電流大，需要散熱。

2、采用背對背的MOS

兩個方向都可以阻斷，但是占板面積大，導通阻抗大，成本高。

下圖中，控制三極管導通時，其集電極為低，兩PMOS導通，當三極管關斷時，若輸出比輸入高，右側MOS體二極管導通，使得其D級為高，使得G級為高，左側MOS體二極管不通，同時由于MOS的VSG為體二極管壓降達不到門檻電壓，所以兩MOS關斷，這樣阻斷輸出到輸入的電流。

3、反向MOS

反向MOS雖然可阻斷輸出到輸入的反電流，但缺點是從輸入到輸出總有一條體二極管通路，而且不夠智能，當輸出大于輸入時，不能關斷MOS，還需加電壓比較電路，所以就有了后來的理想二極管。

4、負載開關

5、多路復用

多路復用：從兩個或更多個輸入電源之間選擇其中一個為單個輸出端供電。

6、理想二極管

形成理想二極管有兩個目標，一個是模擬肖特基，二是必須有輸入輸出比較電路，來使其反向關斷。

審核編輯：湯梓紅