บทนํา

ระบบความพร้อมใช้งานสูงมักใช้ แหล่งจ่ายไฟที่เชื่อมต่อแบบขนาน หรือป้อนแบตเตอรี่เพื่อให้เกิดความซ้ําซ้อน และเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบ ไดโอด Schottky ORing ได้รับมานานแล้ว ใช้เพื่อเชื่อมต่อวัสดุสิ้นเปลืองเหล่านี้ที่ จุดโหลด น่าเสียดายที่ แรงดันตกไปข้างหน้าของไดโอดเหล่านี้ ลดแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่ และกระจายพลังงานที่สําคัญที่ กระแสสูง ฮีตซิงก์ราคาแพงและ จําเป็นต้องมีเลย์เอาต์ที่ประณีตเพื่อเก็บไว้ ไดโอด Schottky เย็น.

ทางออกที่ดีกว่าคือการแทนที่ ไดโอด Schottky พร้อม MOSFET-based ไดโอดในอุดมคติ สิ่งนี้จะช่วยลดแรงดันไฟฟ้า การตกและการกระจายพลังงานจึง ลดความซับซ้อน ขนาด และต้นทุน ของเค้าโครงระบายความร้อนและเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพของระบบ พื้นที่ แอลทีซี4357 เป็น ตัวควบคุมไดโอดในอุดมคติที่ขับเคลื่อน N-channel MOSFET และทํางานมากกว่า ช่วงแรงดันไฟฟ้า 9V ถึง 80V.

วิธีการทํางาน

การทํางานพื้นฐานของ LTC4357 คือ ตรงไปตรงมา. MOSFET ภายนอก แหล่งที่มาเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟเข้า และทําหน้าที่เหมือนขั้วบวกของไดโอด ในขณะที่ท่อระบายน้ําเป็นแคโทด เมื่อ ใช้พลังงานก่อนโหลดปัจจุบัน เริ่มแรกไหลผ่านไดโอดของร่างกายของ มอสเฟ็ท (MOSFET) LTC4357 รับรู้ แรงดันไฟฟ้าตกและขับเคลื่อน MOSFET บน. ภายในของ LTC4357 amp ชีวิต และปั๊มชาร์จพยายามรักษา ลดลง 25mV ทั่วทั้ง MOSFET หาก กระแสโหลดทําให้เกิดมากกว่า 25mV ของแรงดันไฟฟ้าตก MOSFET ถูกขับเคลื่อน เปิดเต็มที่และดรอปไปข้างหน้าจะกลายเป็น เท่ากับ R_{DS(เปิด)} • I_โหลด. ถ้ากระแสโหลด ย้อนกลับ ตามที่อาจเกิดขึ้นระหว่าง อินพุตสั้น LTC4357 จะตอบสนองโดย ดึงประตู MOSFET ให้ต่ําอย่างรวดเร็ว ในเวลาน้อยกว่า 0.5μs.

การแชร์โหลด วัสดุสิ้นเปลืองที่ซ้ําซ้อน

รูปที่ 1 แสดงไดโอดในอุดมคติ 48V/10A-OR ใบสมัคร An MBR10100 ไดโอด Schottky จะกระจาย 6W ภายใต้สภาวะการใช้งานเหล่านี้ ในทางตรงกันข้าม FDB3632 7.5mΩ MOSFET กระจายเพียง 7.5mΩ • (10 ก)² = 0.75W. การสูญเสียพลังงานที่ลดลง เพิ่มประสิทธิภาพและประหยัดพื้นที่ จําเป็นสําหรับการจมความร้อน ถ้าอํานาจ แรงดันไฟฟ้าเกือบเท่ากัน กระแสโหลดถูกแชร์ระหว่างทั้งสอง วัสดุสิ้นเปลือง มิฉะนั้นอุปทานด้วย แรงดันขาออกสูงสุดให้ โหลดปัจจุบัน.

การแบ่งโหลดทําได้โดยใช้ เทคนิคง่ายๆ ที่เรียกว่า Droop การแบ่งปัน โหลดปัจจุบันถูกนํามาใช้ก่อน จากเอาต์พุตอุปทานสูงสุด ดังนี้ ผลผลิตลดลงหรือลดลงด้วยการเพิ่ม กําลังโหลดอุปทานที่ต่ํากว่าจะเริ่มขึ้น มีส่วนร่วม การควบคุมไปข้างหน้า แรงดันไฟฟ้าลดลงถึง 25mV ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความราบรื่น การแชร์โหลดระหว่างเอาต์พุตโดยไม่ต้อง การสั่น ระดับการแบ่งปันคือ หน้าที่ของ MOSFET R_{DS(เปิด)}, ผลลัพธ์ อิมพีแดนซ์ของวัสดุสิ้นเปลืองและ ปริมาณการส่งออกเริ่มต้น tag การให้อาหารย้อนกลับของ อุปทานหนึ่งไปยังอีกแหล่งหนึ่งถูกกีดกัน โดยการกระทําของไดโอดของ LTC4357.

การประยุกต์ใช้พลังงานแสงอาทิตย์

ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ไดโอด Schottky ใช้เพื่อป้องกันการปลดปล่อย แบตเตอรี่ในช่วงเวลาที่มืด น่าเสียดายที่แรงดันไฟฟ้าตกและ การกระจายพลังงานของไดโอด Schottky สามารถมีขนาดค่อนข้างใหญ่เมื่อใช้กับ แผงโซลาร์เซลล์กําลังวัตต์สูงจึงช่วยลด ปริมาณพลังงานที่มีให้ ชาร์จแบตเตอรี่ รูปที่ 2 ใช้ LTC4357 กับ FDB3632 MOSFET เพื่อเปลี่ยนไดโอด Schottky.

เมื่อแผงโซลาร์เซลล์สว่างขึ้น เมื่อแสงแดดส่องถึงจะชาร์จแบตเตอรี่ ตัวควบคุมการแบ่งดูดซับส่วนเกิน กระแสไฟชาร์จเพื่อป้องกันการชาร์จไฟเกิน หากกระแสไปข้างหน้ามากกว่า มากกว่า 25mV / R_{DS(เปิด)}, MOSFET คือ ปรับปรุงอย่างเต็มที่และแรงดันไฟฟ้าลดลง เพิ่มขึ้นตาม R_{DS(เปิด)} • (I_{แบตเตอรี่} + I_โหลด). ในความมืดหรือในกรณีที่ ไฟฟ้าลัดวงจรทั่วแผงโซลาร์เซลล์ หรือความล้มเหลวของส่วนประกอบในการแบ่ง ตัวควบคุมแรงดันขาออกของ แผงโซลาร์เซลล์จะน้อยกว่าแบตเตอรี่ แรงดันไฟฟ้า ในกรณีนี้ LTC4357 ปิด MOSFET ดังนั้นแบตเตอรี่ จะไม่ปล่อย ปัจจุบันที่วาด จากแบตเตอรี่เข้าสู่ LTC4357 พิน OUT มีเพียง 7μA ที่ 12V.

การป้องกัน อินพุตย้อนกลับ

ในการใช้งานยานยนต์ อินพุต LTC4357 สามารถย้อนกลับได้ ส่วนประกอบเพิ่มเติมที่แสดงใน รูปที่ 3 ป้องกันไม่ให้ MOSFET เปิดและปกป้อง LTC4357 ด้วยอินพุตย้อนกลับไดโอดที่เชื่อมต่อกับกราวด์ของระบบจะไบแอสย้อนกลับ พิน GND ถูกดึงโดยไดโอดตัวที่สองให้อยู่ภายใน 700mV ของแรงดันไฟฟ้าอินพุตย้อนกลับ กระแสโหลดหรือการรั่วไหลใด ๆ มีแนวโน้มที่จะยึดเอาต์พุตไว้ใกล้กับกราวด์ของระบบทําให้ LTC4357 เอนเอียงในสภาวะการปิดกั้น หากเอาต์พุตถูกเก็บไว้ที่ +12V โดยแหล่งสํารองหรือประจุที่เก็บไว้ในตัวเก็บประจุเอาต์พุต ให้แรงดันไฟฟ้าอินพุตประมาณสองเท่าจะปรากฏทั่วทั้ง MOSFET MOSFET ปิดอยู่และถืออยู่ในสถานะการปิดกั้น.

สรุป

ตัวควบคุมไดโอดในอุดมคติ LTC4357 สามารถ เปลี่ยนไดโอด Schottky ในการใช้งานมากมาย วิธีแก้ปัญหาง่ายๆ นี้ช่วยลด ทั้งแรงดันไฟฟ้าตกและการกระจายพลังงาน จึงช่วยลดความร้อน เค้าโครงและลดการสูญเสียพลังงาน ของมัน ช่วงการทํางานของแหล่งจ่ายไฟกว้าง 9V ถึง 80V และพิกัดสูงสุดสัมบูรณ์ 100V รองรับอินพุตที่หลากหลาย แรงดันไฟฟ้าและการใช้งาน รวมถึงยานยนต์โทรคมนาคมและอุตสาหกรรม รุ่นคู่ LTC4355 มีให้เลือกทั้งแบบ 4 มม. × 3 มม. DFN-14 หรือแพ็คเกจ SSOP-16.