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          理想二極管控制器或 ORing 控制器柵極電壓低于預期值

          作者: 時間:2024-05-22 來源:TI 收藏

          背景:
          控制器和 控制器以三種不同的運行模式控制外部 N 溝道 MOSFET,如圖 1 所示。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202405/459046.htm

           1控制器 LM74700-Q1 的柵極驅(qū)動模式
          正常運行期間,控制器以穩(wěn)壓導通模式或完全導通模式運行。在穩(wěn)壓導通模式下,線性穩(wěn)壓方案在 MOSFET 源漏極兩端保持非常低的正向電壓。LM74700-Q1 將 MOSFET 的正向壓降調(diào)節(jié)至 20mV(典型值)。LM5050-x 和 LM5051 穩(wěn)壓正向壓降為 22mV(典型值),TPS2410/12 調(diào)節(jié)至 10mV 正向壓降。請注意,在較高的負載電流下,控制器將進入完全導通模式,并且 MOSFET 會得到完全增強。

          答:
          在線性穩(wěn)壓控制中,MOSFET 的正向電壓通過根據(jù)負載電流控制柵極電壓進行調(diào)節(jié)。更準確地說,為了調(diào)節(jié)正向電壓,控制器的柵極驅(qū)動通過控制 MOSFET 的 VGS 來改變 MOSFET 的 RDS (ON)。

          線性穩(wěn)壓方案:

          • IN-OUT 大于穩(wěn)壓正向電壓時,增加 VGS 柵極電壓,減少 MOSFET  RDS (ON)

          • IN-OUT 低于穩(wěn)壓正向電壓時,降低 VGS 柵極電壓,增加 MOSFET  RDS (ON)

          • IN-OUT 大于完全導通閾值時,在 VGS 柵極電壓大于 10V 的情況下完全增強 MOSFET

          • IN-OUT 低于反向關(guān)斷閾值時,通過將柵極拉至源極 VGS = 0V 來關(guān)斷 MOSFET。

          讓我們以 LM74700-Q1 為例來說明線性穩(wěn)壓方案。LM74700-Q1 的穩(wěn)壓正向電壓為 20mV,完全導通閾值為 50mV,反向關(guān)斷閾值為 -11mV。

          MOSFET DMT6007LFG 的正向傳輸特性,即 VGS 與 RDS (ON) 的關(guān)系,如圖 2 所示。在 3A 額定電流下,要將源漏極電壓調(diào)節(jié)至 20mV,控制器需要保持 RDS (ON) = 20mV/3A = 6.67mΩ。從正向傳輸特性來看,RDS(ON) 6.67mΩ 對應于 VGS 4V,因此控制器在 3A 電流下會將 VGS 調(diào)節(jié)至 4V,如圖 3 所示。

          接下來,在 1A 負載電流下,控制器需要保持 RDS (ON) = 20mV/1A = 20mΩ。RDS (ON) 20mΩ 對應于 VGS 3V,因此控制器在 1A 電流下會將 VGS 調(diào)節(jié)至 3V,如圖 4 所示。

          最后,在 5A 高負載電流下,控制器需要保持 RDS (ON) = 20mV/5A = 4mΩ。RDS (ON) 4mΩ 對應于 VGS >10V,因此控制器會完全增強 MOSFET 并將 VGS 調(diào)節(jié)至 11V,如圖 5 所示。

           2MOSFET DMT6007LFG 的正向傳輸特性數(shù)據(jù)表

           3LM74700-Q1  3A 負載電流下驅(qū)動 DMT6007LFG

           4LM74700-Q1  1A 負載電流下驅(qū)動 DMT6007LFG

           5LM74700-Q1  5A 負載電流下驅(qū)動 DMT6007LFG 



          關(guān)鍵詞: TI 理想二極管 ORing

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