ZHCAB91B February 2021 – October 2021 LM5050-1 , LM5050-2 , LM5051 , LM66100 , LM74202-Q1 , LM74500-Q1 , LM74610-Q1 , LM74700-Q1 , LM74720-Q1 , LM74721-Q1 , LM74722-Q1 , LM7480-Q1 , LM7481-Q1 , LM76202-Q1 , SM74611 , TPS2410 , TPS2411 , TPS2412 , TPS2413 , TPS2419
在線性調(diào)節(jié)控制中會(huì)根據(jù)負(fù)載電流來控制柵極電壓,從而對(duì) MOSFET 的正向電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。實(shí)現(xiàn)線性調(diào)節(jié)的方法是控制柵極電壓,從而根據(jù)負(fù)載電流改變 MOSFET 的 RDS(ON)。在標(biāo)稱負(fù)載電流下,保持柵源電壓高于 MOSFET 的 Vth 電壓;在較低負(fù)載電流下,保持柵源電壓接近于 MOSFET 的 Vth 電壓,且 RDS(ON) 增大。在較高負(fù)載電流下,柵源電壓停留在接近于最大柵極驅(qū)動(dòng)電壓的水平,且運(yùn)行時(shí)的 RDS(ON) 接近于可能的最低值。根據(jù)運(yùn)行功率要求選擇 MOSFET 有助于在大多數(shù)負(fù)載條件下使 MOSFET 保持在穩(wěn)壓狀態(tài)。正向電壓線性調(diào)節(jié)以及快速反向電流阻斷有助于確保流回輸入端的直流電流為零。此外,還有助于在輸入電源故障、輸入電源瞬變或輸入電源電壓下降期間盡可能降低峰值反向電流。
在遲滯開/關(guān)控制中,當(dāng)超過正向?qū)ū容^器閾值 VFWD_ON 時(shí),MOSFET 完全導(dǎo)通,當(dāng)達(dá)到反向比較器閾值 VREV_OFF 時(shí),MOSFET 關(guān)斷。當(dāng) MOSFET 導(dǎo)通時(shí),柵極得到完全增強(qiáng),柵源電壓不受負(fù)載電流的控制。當(dāng)反向電流達(dá)到 VREV_OFF / RDS(ON) 時(shí),MOSFET 關(guān)斷。請(qǐng)注意,如果反向電流小于 VREV_OFF / RDS(ON),則 MOSFET 無法關(guān)斷。反向關(guān)斷閾值 VREV_OFF 是固定的負(fù)值,或可編程并允許設(shè)置為較小的正值。在反向比較器閾值可編程并可設(shè)置為較小的正值的理想二極管控制器中,可以完全阻斷直流反向電流。此外,將反向比較器閾值設(shè)置為一個(gè)較小的正值,可能需要使正向負(fù)載電流 VREV_OFF / RDS(ON) 盡可能小才能導(dǎo)通 MOSFET。如果正向負(fù)載電流無法保持在最低,則 MOSFET 會(huì)持續(xù)導(dǎo)通/關(guān)斷,從而導(dǎo)致柵極電壓持續(xù)振蕩。
理想二極管控制器 | 工作電壓范圍(絕對(duì)最大額定值) | 線性調(diào)節(jié)控制 | 遲滯開/關(guān)控制 |
---|---|---|---|
LM74700-Q1 | ±65V | 是 | 否 |
LM74610-Q1 | ±45V | 否 | 是 |
LM5050-1 和 LM5050-1-Q1 | ±100V | 是 | 否 |
LM5050-2 | ±100V | 是 | 否 |
TPS2410 和 TPS2412 | ±18V | 是 | 否 |
TPS2411 和 TPS2413 | ±18V | 否 | 是 |
TPS2419 | ±18V | 否 | 是 |
LM74701-Q1 | ±65V | 是 | 否 |
LM7472x-Q1 | ±70V | 是 | 否 |
LM74800-Q1 和 LM74810-Q1 | ±70V | 是 | 否 |
LM74801-Q1 | ±70V | 否 | 是 |
圖 6-1 中的典型應(yīng)用原理圖顯示了用于驅(qū)動(dòng)外部 N 溝道 MOSFET 的 LM74700-Q1 理想二極管控制器。MOSFET 的源極與輸入端相連,因此體二極管在關(guān)斷時(shí)會(huì)阻斷反向電流。電荷泵電容器連接在陽極和 VCAP 之間,可提供足夠的柵極驅(qū)動(dòng)電壓來導(dǎo)通 MOSFET。EN 引腳用于導(dǎo)通 MOSFET,在正常運(yùn)行期間提供陽極到陰極之間經(jīng)過調(diào)節(jié)的低正向壓降。下拉 EN 引腳會(huì)關(guān)斷 MOSFET,并且控制器會(huì)進(jìn)入低關(guān)斷電流模式。當(dāng) MOSFET 關(guān)斷時(shí),負(fù)載仍然可以通過 MOSFET 的體二極管汲取功率。
本節(jié)使用圖 6-2 所示的功能方框圖來討論 LM74700-Q1 的主要性能特性。理想二極管控制器具有內(nèi)部電荷泵,可在正常工作期間充分驅(qū)動(dòng) MOSFET 柵極電平高于陽極,并在檢測(cè)到反向電流時(shí)開啟正向比較器并關(guān)閉反向電流比較器,以使 MOSFET 體二極管完全阻斷反向直流電流。