反向电流阻断电路设计

反向电流是指系统输出端的电压高于输入端的电压，导致电流反向流过系统。

来源：

1、MOSFET用于负载切换应用时，体二极管变为正向偏置。

2、当电源从系统断开时，输入电压突然下降。

需要考虑反向电流阻断的场合：

1、功率多路复用供电采用MOS控制时

2、ORing控制。ORing与功率多路复用类似，不同之处在于，不是选择一个电源为系统供电，而是始终使用最高电压为系统供电。

3、断电时，特别是输出电容比输入电容大得多的时候，电压下降得慢。

危害：

1、反向电流会损坏内部电路和电源

2、反向电流尖峰还会损坏电缆和连接器

3、MOS的体二极管功耗上升甚至损坏

优化方法：

1、采用二极管

二极管，特别是肖特基二极管，天然具有反向电流和反极性保护的功能，但是成本高，反向漏电流大，需要散热。

2、采用背对背的MOS

两个方向都可以阻断，但是占板面积大，导通阻抗大，成本高。

下图中，控制三极管导通时，其集电极为低，两PMOS导通，当三极管关断时，若输出比输入高，右侧MOS体二极管导通，使得其D级为高，使得G级为高，左侧MOS体二极管不通，同时由于MOS的VSG为体二极管压降达不到门槛电压，所以两MOS关断，这样阻断输出到输入的电流。

3、反向MOS

反向MOS虽然可阻断输出到输入的反电流，但缺点是从输入到输出总有一条体二极管通路，而且不够智能，当输出大于输入时，不能关断MOS，还需加电压比较电路，所以就有了后来的理想二极管。

4、负载开关

5、多路复用

多路复用：从两个或更多个输入电源之间选择其中一个为单个输出端供电。

6、理想二极管

形成理想二极管有两个目标，一个是模拟肖特基，二是必须有输入输出比较电路，来使其反向关断。

审核编辑：汤梓红