什么是反向电流-反向电流的来源和防止措施.docx

1、什么是反向电流?反向电流的来源和防止措施当二极管加反向电压的时候，二极管中就流过反向电流。 这个电流很小，反向电压，电流微微增加，到达反向饱和电 流时，不再随电压增加而增大。反向电压过大，二极管击穿 后，反向电流急剧增加，如果不采取措施就会烧毁二极管。 需要说明的是稳压二极管工作在反向击穿区。反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。值得注意 的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10, 反向电流增大一倍。例如2Api型错二极管，在25时反向电 流假设为250uA,温度升高到35,反向电流将上升到500uA, 依此类推，在75时，它的反向电流已达8mA,不仅失去了单 方向导电特性，还会

2、使管子过热而损坏。又如，2CP10型硅 二极管，25时反向电流仅为5uA,温度升高到75时，反向 电流也不过160uAo故硅二极管比错二极管在高温下具有较 好的稳定性。它的符号是I （下标R）o在使用电子元器件时，你有时候不可防止地会闻到明显 是芯片烧焦的味道。这都是反向电流惹的祸。反向电流就是 由于出现了高反向偏置电压，系统中的电流以相反的方向运 行；从输出到输入。幸运的是，有很多方法可以保护你的系 统不受反向电流的影响。这是反向电流保护系列博文的第一 篇文章，在这篇文章中，你将能够对现有解决方案有高层次 的总体认识和了解。原因反向电流的最常见原因，即反向偏置电压，就是输出上 的电压要高于输

3、入上的电压，从而使电流在系统中的流动方 向与你希望的流动方向相反。图1中显示了这个情况。图1:反向电流VIN由于功率损耗突然变为零，使得系统输出上的电压 高于输入电压，这种情况是有可能发生的。或者是电源 MUXing意外地导致了 一个反向电压事件。如何防止？反向电流有可能损坏内部电路和电池等电源。事实上, 甚至是电缆都有可能被损坏，连接器的性能也会被降低。这 也是器件着火的原因，就是因为大电流导致功率耗散呈指数 级别的上升。保护功能需要将反向电流保持在非常低的水平上。这意 味着对于反向电压的限制。有三种常用的方法可以防止反向 电流：设计一个使用二极管、FET或负载开关的系统。二极管二极管与FE

4、T相比，它的本钱更低，更易于集成。它们 非常适合于高压、低电流应用。然而，如果你曾经使用过二 极管的话，你一定非*悉它所导致的正向压降，而这会缩 短电池使用寿命，并且使VCC （通常情况下）大约下降 0.6-0. 8VO这个压降会降低电源电路的效率，并且增加系统 的总体功率耗散。基于这些原因，肖特基二极管是常见的替代器件；它们 的正向压降更低。不过，它们也更加昂贵，且具有更高的反向电流泄露，而这会导致系统问题。图2显示的是系统中的 一个用来阻断反向电流的二极管。图2：二极管反向电流保护FET由于其低正向电压和高电流处理能力，FET会在你必须 保持较低功率耗散时提供帮助。对于一个放置在接地路径中

5、 的N类型金属氧化物半导体(NMOS) FET来说，你使体二 极管的方向与正常电流流向保持一致。通过使用这种方法, 如果有人错误地安装了电池，栅极电压为低电平，这就防止 了 FET接通。然而，当电池安装正确时，栅极电压为高电平， 它的通道短接至地。为了在FET关闭时阻断两个方向上的电流，你还可以将 FET背靠背连接。与二极管解决方案相比，电源到负载的压 降更低，不过这种实现方式占用了大量的电路板面积。图3 显示了用来阻断反向电流的背靠背FET例如。图3：用双FET实现的反向电流阻断负载开关TI负载开关是用来接通和关闭电源轨的集成电子中继 器。大多数基本负载开关采用小型集成封装，由四个引脚组 成：输入电压、输出电压、使能、和接地，并且包含多重特 性，其中有反向电流保护。图4显示了一个用来阻断反向电 流的负载开关。图4：负载开关反向电流保护例如，*仪器(TI)的TPS22963 3A负载开关集成 了反向电流保护以及更多其它功能，这些功能全都包含在一 个1.4mm x .9mm的封装内。图5显示的是TPS22963在系统 中的常见放置位置。图5： TPS22963负载开关有数个原因