反fan向xiang電dian流liu的de最zui常chang見jian原yuan因yin，即ji反fan向xiang偏pian置zhi電dian壓ya
，就jiu是shi輸shu出chu上shang的de電dian壓ya要yao高gao於yu輸shu入ru上shang的de電dian壓ya，從cong而er使shi電dian流liu在zai係xi統tong中zhong的de流liu動dong方fang向xiang與yu你ni希xi望wang的de流liu動dong方fang向xiang相xiang反fan。圖tu1中顯示了這個情況。

 

 

圖1：反向電流

 

VIN 由於功率損耗突然變為零
，使得係統輸出上的電壓高於輸入電壓，這種情況是有可能發生的。或者是電源MUXing意外地導致了一個反向電壓事件。

 

 

反fan向xiang電dian流liu有you可ke能neng損sun壞huai內nei部bu電dian路lu和he電dian池chi等deng電dian源yuan。事shi實shi上shang

，甚shen至zhi是shi電dian纜lan都dou有you可ke能neng被bei損sun壞huai，連lian接jie器qi的de性xing能neng也ye會hui被bei降jiang低di。這zhe也ye是shi器qi件jian著zhe火huo的de原yuan因yin，就jiu是shi因yin為wei大da電dian流liu導dao致zhi功gong率lv耗hao散san呈cheng指zhi數shu級ji別bie的de上shang升sheng。

 

保護功能需要將反向電流保持在非常低的水平上。這意味著對於反向電壓的限製。有三種常用的方法可以防止反向電流：設計一個使用二極管、FET或負載開關的係統。

 

 

二極管與FET相比
，它的成本更低，更易於集成。它們非常適合於高壓、低電流應用。然而
，如果你曾經使用過二極管的話，你一定非常熟悉它所導致的正向壓降
，而這會縮短電池使用壽命，並且使VCC（通常情況下）大約下降0.6-0.8V。這個壓降會降低電源電路的效率

，並且增加係統的總體功率耗散。

 

基於這些原因

，肖特基二極管是常見的替代器件；它們的正向壓降更低。不過，它們也更加昂貴，且具有更高的反向電流泄露，而這會導致係統問題。圖2顯示的是係統中的一個用來阻斷反向電流的二極管。

 

 

圖2：二極管反向電流保護

 

 

由於其低正向電壓和高電流處理能力，FET會在你必須保持較低功率耗散時提供幫助。對於一個放置在接地路徑中的N類型金屬氧化物半導體 (NMOS) FET來(lai)說(shuo)，你(ni)使(shi)體(ti)二(er)極(ji)管(guan)的(de)方(fang)向(xiang)與(yu)正(zheng)常(chang)電(dian)流(liu)流(liu)向(xiang)保(bao)持(chi)一(yi)致(zhi)。通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)

，如(ru)果(guo)有(you)人(ren)錯(cuo)誤(wu)地(di)安(an)裝(zhuang)了(le)電(dian)池(chi)，柵(zha)極(ji)電(dian)壓(ya)為(wei)低(di)電(dian)平(ping)
，這(zhe)就(jiu)防(fang)止(zhi)了(le)FET接通。然而，當電池安裝正確時，柵極電壓為高電平
，它的通道短接至地。

 

為了在FET關閉時阻斷兩個方向上的電流，你還可以將FET背靠背連接。與二極管解決方案相比，電源到負載的壓降更低，不過這種實現方式占用了大量的電路板麵積。圖3顯示了用來阻斷反向電流的背靠背FET示例。

 

 

圖3：用雙FET實現的反向電流阻斷

 

TI負載開關是用來接通和關閉電源軌的集成電子中繼器。大多數基本負載開關采用小型集成封裝
，由四個引腳組成：輸入電壓、輸出電壓、使能
、和接地，並且包含多重特性
，其中有反向電流保護。圖4顯示了一個用來阻斷反向電流的負載開關。

 

 

圖4：負載開關反向電流保護

 

例如，德州儀器 (TI) 的TPS22963 3A負載開關集成了反向電流保護以及更多其它功能，這些功能全都包含在一個1.4mm x .9mm的封裝內。圖5顯示的是TPS22963在係統中的常見放置位置。

 

 

圖5：TPS22963負載開關

 

有數個原因會導致反向電流
，VIN的突然損耗，或者是電源MUXing中的突發事件。這會導致係統損壞，甚至會損壞電源。TI負載開關可以成為管理反向電流的一個尺寸、成本都很合適的解決方案。



推薦閱讀：