การออกแบบวงจรปิดกั้นกระแสย้อนกลับ

กระแสย้อนกลับคือเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของระบบสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าที่อินพุต ทำให้กระแสไหลผ่านระบบในทิศทางย้อนกลับ

แหล่งที่มา:

1. ไดโอดตัวกล้องจะเอนเอียงไปข้างหน้าเมื่อใช้ MOSFET สำหรับการใช้งานสลับโหลด

2. แรงดันไฟฟ้าอินพุตลดลงอย่างกะทันหันเมื่อแหล่งจ่ายไฟถูกตัดออกจากระบบ

โอกาสที่ต้องพิจารณาการปิดกั้นกระแสย้อนกลับ:

1. เมื่อแหล่งจ่ายไฟมัลติเพล็กซ์ถูกควบคุมด้วย MOS

2. การควบคุมโอริงORing นั้นคล้ายคลึงกับพาวเวอร์มัลติเพล็กซ์ ยกเว้นว่าแทนที่จะเลือกแหล่งจ่ายไฟเพื่อจ่ายไฟให้กับระบบ แรงดันไฟฟ้าสูงสุดจะถูกใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับระบบเสมอ

3. แรงดันไฟฟ้าตกช้าระหว่างการสูญเสียพลังงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความจุเอาต์พุตมีขนาดใหญ่กว่าความจุอินพุตมาก

อันตราย:

1. กระแสย้อนกลับอาจทำให้วงจรภายในและอุปกรณ์จ่ายไฟเสียหายได้

2. กระแสไฟฟ้าย้อนกลับอาจทำให้สายเคเบิลและขั้วต่อเสียหายได้

3. ตัวไดโอดของ MOS ใช้พลังงานเพิ่มขึ้นและอาจเสียหายได้

วิธีการเพิ่มประสิทธิภาพ:

1. ใช้ไดโอด

ไดโอด โดยเฉพาะไดโอดชอตกี ได้รับการปกป้องโดยธรรมชาติจากกระแสย้อนกลับและขั้วย้อนกลับ แต่มีราคาแพง มีกระแสรั่วไหลย้อนกลับสูง และต้องการการกระจายความร้อน

2. ใช้ MOS แบบ back-to-back

สามารถบล็อกทั้งสองทิศทางได้ แต่ใช้พื้นที่บอร์ดขนาดใหญ่ ความต้านทานการนำไฟฟ้าสูง ต้นทุนสูง

ในรูปต่อไปนี้ การนำทรานซิสเตอร์ควบคุม ตัวสะสมของมันต่ำ การนำ PMOS สองตัว เมื่อทรานซิสเตอร์ปิด ถ้าเอาต์พุตสูงกว่าอินพุต ทางด้านขวาของการนำไดโอดตัว MOS เพื่อให้ระดับ D คือ สูง ทำให้ระดับ G สูง ด้านซ้ายของตัวไดโอด MOS ไม่ผ่าน และในขณะเดียวกัน เนื่องจาก MOS ของ VSG สำหรับตัวไดโอดแรงดันตกไม่ถึงเกณฑ์แรงดันไฟฟ้า ดังนั้น MOS สองตัวปิดตัวลงซึ่งบล็อกเอาต์พุตไปยังกระแสอินพุตสิ่งนี้จะบล็อกกระแสจากเอาต์พุตไปยังอินพุต

3. ย้อนกลับ MOS

Reverse MOS สามารถบล็อกเอาต์พุตไปยังอินพุตของกระแสย้อนกลับได้ แต่ข้อเสียคือ มีเส้นทางไดโอดตัวถังจากอินพุตไปยังเอาต์พุตเสมอ และไม่ฉลาดพอ เมื่อเอาต์พุตมากกว่าอินพุตจะไม่สามารถหมุนได้ ปิด MOS แต่ยังต้องเพิ่มวงจรเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าด้วยจึงจะมีไดโอดในอุดมคติในภายหลัง

4. สวิตช์โหลด

5. มัลติเพล็กซ์

มัลติเพล็กซ์: การเลือกหนึ่งในสองแหล่งจ่ายอินพุตหรือมากกว่าจากระหว่างแหล่งจ่ายเหล่านั้นเพื่อจ่ายไฟให้กับเอาต์พุตเดี่ยว

6. ไดโอดในอุดมคติ

มีสองเป้าหมายในการสร้างไดโอดในอุดมคติ หนึ่งคือการจำลอง Schottky และอีกอันคือต้องมีวงจรเปรียบเทียบอินพุตและเอาต์พุตเพื่อปิดในลักษณะย้อนกลับ