Von Rückstrom spricht man, wenn die Spannung am Ausgang eines Systems höher ist als die Spannung am Eingang, wodurch Strom in umgekehrter Richtung durch das System fließt.
Quellen:
1. Die Body-Diode wird in Durchlassrichtung vorgespannt, wenn der MOSFET für Lastschaltanwendungen verwendet wird.
2. ein plötzlicher Abfall der Eingangsspannung, wenn die Stromversorgung vom System getrennt wird.
Fälle, in denen eine Rückstromblockierung in Betracht gezogen werden muss:
1. wenn die gemultiplexte Leistungsversorgung MOS-gesteuert ist
2. ORing-Steuerung.ORing ähnelt dem Power-Multiplexing, mit der Ausnahme, dass anstelle der Auswahl einer Stromversorgung zur Stromversorgung des Systems immer die höchste Spannung zur Stromversorgung des Systems verwendet wird.
3. Langsamer Spannungsabfall bei Stromausfall, insbesondere wenn die Ausgangskapazität viel größer als die Eingangskapazität ist.
Gefahren:
1. Rückstrom kann interne Schaltkreise und Netzteile beschädigen
2. Rückstromspitzen können auch Kabel und Stecker beschädigen
3. Die Body-Diode des MOS steigt im Stromverbrauch und kann sogar beschädigt werden
Optimierungsmethoden:
1. Verwenden Sie Dioden
Dioden, insbesondere Schottky-Dioden, sind von Natur aus gegen Rückstrom und Verpolung geschützt, aber sie sind teuer, haben hohe Sperrströme und erfordern eine Wärmeableitung.
2. Verwenden Sie Back-to-Back-MOS
Beide Richtungen können blockiert werden, nehmen aber eine große Platinenfläche ein, hohe Leitungsimpedanz und hohe Kosten.
In der folgenden Abbildung ist der Steuertransistor leitend, sein Kollektor ist niedrig, die beiden PMOS-Leitung, wenn der Transistor ausgeschaltet ist und der Ausgang höher als der Eingang ist, ist die rechte Seite des MOS-Körpers leitend, sodass der D-Pegel vorliegt hoch, wodurch der G-Pegel hoch ist, die linke Seite der MOS-Body-Diode nicht durchlässt und gleichzeitig aufgrund des MOS-VSG der Spannungsabfall für die Body-Diode nicht die Schwellenspannung erreicht, so dass zwei MOS abgeschaltet, wodurch der Ausgang zum Eingangsstrom blockiert wurde.Dadurch wird der Strom vom Ausgang zum Eingang blockiert.
3. Umkehr-MOS
Reverse-MOS kann den Rückstrom vom Ausgang zum Eingang blockieren, aber der Nachteil besteht darin, dass vom Eingang zum Ausgang immer ein Body-Diodenpfad vorhanden ist und dieser nicht intelligent genug ist. Wenn der Ausgang größer als der Eingang ist, kann er sich nicht drehen Aus dem MOS muss aber auch eine Spannungsvergleichsschaltung hinzugefügt werden, damit später eine ideale Diode entsteht.
4. Lastschalter
5. Multiplexen
Multiplexing: Auswahl einer von zwei oder mehr Eingangsquellen, um einen einzelnen Ausgang mit Strom zu versorgen.
6. Ideale Diode
Bei der Bildung einer idealen Diode gibt es zwei Ziele: Das eine besteht darin, eine Schottky-Diode zu simulieren, und das andere darin, dass eine Eingangs-Ausgangs-Vergleichsschaltung vorhanden sein muss, um sie umgekehrt auszuschalten.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 10. August 2023