P-Kanal-MOSFET-Drain-Source-Polarität in Leistungsschalteranwendungen

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Ich möchte den Netzschalter LTC4412 in einer Anwendung verwenden. Aus dem Datenblatt ist hier die typische Anwendung Schaltung: Schaltplan:

In der Anwendungsschaltung wird ein p-Kanal-MOSFET FDN306P verwendet.

Ich bin ein bisschen neu in diesem Bereich, aber ich verstehe, dass für einen p-Kanal-MOSFET Strom von der Source zum Drain fließt und dass die Source eine höhere Spannung als der Drain haben sollte. Betrachtet man jedoch die Anwendungsschaltung, so scheint der Drain mit dem positiven Batteriepol verbunden zu sein.

Was vermisse ich?

Vielen Dank.

transistors mosfet David
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Antworten:

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Beachten Sie, dass dies kein Stromrichter ist, sondern effektiv ein Chip, der einen PFET verwendet, um eine aktive Gleichrichtung zu implementieren. Daher soll der Strom von der Batterie zur Last fließen, wenn der Schalter eingeschaltet ist. Der FET wird wie eine Diode verwendet, wobei die inhärente Körperdiode des Teils verwendet wird. Der Chip schaltet dann den FET ein, damit die Diode idealer aussieht, wenn sie bereits eingeschaltet sein sollte. Der Chip schaltet den FET schnell aus, wenn SENSE höher als Vin ist. Andernfalls würde die "Diode" rückwärts leiten.

Der Vorteil eines solchen Designs besteht darin, dass die effektive Diode einen sehr geringen Durchlassabfall aufweist, was nützlich ist, wenn sie mit einer Batterie in Reihe geschaltet ist, da weniger Batterieleistung verschwendet wird. Der Nachteil ist, dass die Gesamtdiode eine langsame Rückwärtswiederherstellungszeit hat, da der Chip die Rückwärtsspannung erfassen und dann den FET aktiv abschalten muss. In diesem Fall wird die Diode für die Leistungs-ODER-Verknüpfung verwendet, sodass ein paar µs Umkehrzeit nicht viel ausmachen.

Olin Lathrop
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Danke und danke an @Szymon, das macht jetzt Sinn. In meinem Fall ist die Hilfsenergiequelle 5 V von einem USB-Bus (wenn angeschlossen). Ich plane AA-Batterien zu verwenden. Ich muss sicherstellen, dass die Gesamtspannung der Batterien nicht> 5 V ist, sonst zieht der LTC4412 Strom aus den Batterien und nicht aus dem USB-VBUS.
David
@Olin Lathrop, "Der Nachteil ist, dass die gesamte Diode eine langsame Rückwärtswiederherstellungszeit hat, da der Chip die Rückwärtsspannung erfassen und dann den FET aktiv abschalten muss" - Wollen Sie die Zeitverzögerung im internen analogen Komparator / sagen? Regler und anschließendes Ausschalten des MOSFET ist höher als die Rücklaufzeit einer typischen Schottky-Diode?
Divya KS
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Diese Anwendung verwendet die interne Körperdiode des Transistors auf die gleiche Weise wie die 1N5819-Diode im Schaltplan. Unabhängig davon, welche Quelle eine höhere Spannung aufweist (Wandadapter oder Batterie), wird der Ausgang versorgt und die andere Eingangsdiode (1N5819 und Body-Diode des FDN306P) in Sperrrichtung vorgespannt.

Wenn Batteriestrom verwendet wird, wird der MOSFET zusätzlich eingeschaltet, um die Leitungsverluste des FDN306P zu verringern (die MOS-Struktur leitet anstelle ihrer Körperdiode).

Szymon Bęczkowski
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Die Polarität des Stromflusses spielt keine Rolle. Wenn die richtige Gate-Source-Spannung angelegt wird, leitet der Kanal. Dies gilt für alle MOSFETs - ON bedeutet sozusagen ON.

Bedenken Sie Folgendes: Wenn ein MOSFET als Synchrongleichrichter oder als aktives ODER-Gerät verwendet wird, kann die Energie unter bestimmten Bedingungen sehr leicht rückwärts (vom Ausgang zum Eingang) wandern, was eine Erkennung der Rückleitung und eine schnelle MOSFET-Drehung erforderlich macht -aus.

Oft ist es die Polarität der Körperdiode, die bestimmt, wo die Source und das Gate in der Schaltung verbunden sind.

Adam Lawrence
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