本文是关于两个MOS 管串联组成反向电流阻断电路的介绍。
两个MOS管背靠背串联,组成双向开关。
Figure 1 示例为Back-to-Back Connected PMOS 组成的Bidirectional Power Switch.
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Figure 1: Back-to-Back Connected PMOS
应用场景: 锂电池充放电电路。
A. 通过USB 给Battery 充电,当控制Q3 导通, USB 电源通过Q1 体二极管与Q3 形成通路,VGS(Q1)=VGS(Q2) < 0, 于是Q1 和 Q2 导通, 实现Battery 充电。
B. Battery 给USB 外接的负载供电,当控制Q3 导通, Battery电源通过Q2 体二极管与Q3 形成通路,VGS(Q1)=VGS(Q2) < 0, 于是Q1 和 Q2 导通, 实现给USB 接口电路供电。
C. 当控制Q3 关断时, USB 无法给Battery 充电, Battery 也无法给USB 负载供电,这种架构可以实现电流防倒灌功能/反向电流阻断。
D. MOS 管基极的电容C 充使得导通变缓,可以起到限制双向的浪涌电流。
E. 两个NMOS 组成的反向电流阻断电路,参考Figure 2, Figure 3,其中Figure 2 的接法更为常见。
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Figure 2: Back-to-Back Connected NMOS in Common Drain
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Figure 3: Back-to-Back Connected NMOS in Common Source
为什么要用两个MOS 背靠背串联呢? 可以用单独一个MOS来实现吗?
A.使用1个MOS管,当控制MOS 关断时,由于MOS 体二极管的作用,Battery 还可以通过体二极管放电,起不到关断作用,参考Figure 4.
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Figure 4: One MOS Design
B. 使用2个MOS管,当控制两个MOS 都关断时,由于MOS 体二极管反向串联,可以起到阻断Battery 放电作用, 参考Figure 5.
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Figure 5: Two MOS in Series Design
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