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
在線性調節(jié)控制中會根據(jù)負載電流來控制柵極電壓,從而對 MOSFET 的正向電壓進行調節(jié)。實現(xiàn)線性調節(jié)的方法是控制柵極電壓,從而根據(jù)負載電流改變 MOSFET 的 RDS(ON)。在標稱負載電流下,保持柵源電壓高于 MOSFET 的 Vth 電壓;在較低負載電流下,保持柵源電壓接近于 MOSFET 的 Vth 電壓,且 RDS(ON) 增大。在較高負載電流下,柵源電壓停留在接近于最大柵極驅動電壓的水平,且運行時的 RDS(ON) 接近于可能的最低值。根據(jù)運行功率要求選擇 MOSFET 有助于在大多數(shù)負載條件下使 MOSFET 保持在穩(wěn)壓狀態(tài)。正向電壓線性調節(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/關控制中,當超過正向導通比較器閾值 VFWD_ON 時,MOSFET 完全導通,當達到反向比較器閾值 VREV_OFF 時,MOSFET 關斷。當 MOSFET 導通時,柵極得到完全增強,柵源電壓不受負載電流的控制。當反向電流達到 VREV_OFF / RDS(ON) 時,MOSFET 關斷。請注意,如果反向電流小于 VREV_OFF / RDS(ON),則 MOSFET 無法關斷。反向關斷閾值 VREV_OFF 是固定的負值,或可編程并允許設置為較小的正值。在反向比較器閾值可編程并可設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置為一個較小的正值,可能需要使正向負載電流 VREV_OFF / RDS(ON) 盡可能小才能導通 MOSFET。如果正向負載電流無法保持在最低,則 MOSFET 會持續(xù)導通/關斷,從而導致柵極電壓持續(xù)振蕩。
理想二極管控制器 | 工作電壓范圍(絕對最大額定值) | 線性調節(jié)控制 | 遲滯開/關控制 |
---|---|---|---|
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 中的典型應用原理圖顯示了用于驅動外部 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,因此體二極管在關斷時會阻斷反向電流。電荷泵電容器連接在陽極和 VCAP 之間,可提供足夠的柵極驅動電壓來導通 MOSFET。EN 引腳用于導通 MOSFET,在正常運行期間提供陽極到陰極之間經(jīng)過調節(jié)的低正向壓降。下拉 EN 引腳會關斷 MOSFET,并且控制器會進入低關斷電流模式。當 MOSFET 關斷時,負載仍然可以通過 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部電荷泵,可在正常工作期間充分驅動 MOSFET 柵極電平高于陽極,并在檢測到反向電流時開啟正向比較器并關閉反向電流比較器,以使 MOSFET 體二極管完全阻斷反向直流電流。