¿Cómo funciona este circuito de polaridad?

Question

El circuito en cuestión utiliza la LT4356:

Por lo tanto, estoy tratando de obtener un control sobre cómo este circuito funciona con precisión. He creado un prototipo de la foto esquemático menos todo a la izquierda de la D2. Así que, básicamente, no hay protección contra polaridad inversa... es sólo el principal de IC de control de Q1 a permitir que la energía a través de. Esa parte me entiendo muy bien.

Cuando la adición de la protección de polaridad inversa a través de todo ese material adicional antes de D2, todo conseguir super borroso para mí. Sé que Q1 y Q2, basado en su hoja de datos, tiene cuerpo de diodos. Por lo tanto, sé que cuando todo está conectado correctamente, Q2 va a dejar que el flujo de energía y todo lo pasado se debe trabajar normalmente. Por el contrario, sé que cuando se invierte la polaridad, el cuerpo del diodo bloquea el flujo de potencia.

Después de eso, estoy bastante confundido. Puedo aproximadamente motivo de la operación de D1, Q3, R7 y D3 como un grupo, sino que, junto con el resto del circuito.... Estoy confundido sobre cómo funcionan / ayuda el circuito en normal o polaridad inversa de la situación.

Alguien capaz de arrojar un poco de luz sobre esto para mí? :)

EDIT: me di cuenta de que, después de algo más de un papel cuadriculado y resaltador de acción, que cuando hay polaridad normal que Vbase será el mismo que Vemitter, así Q3 debe ser efectivamente fuera.

Todavía estoy especie de claro, aunque... cuando la Q3 se inicia durante la realización de una polaridad inversa situación... es todo lo que se está haciendo es tirar la puerta para Q1/Q2 a la tierra para que dejen de encender? Si es así, ¿por qué molestarse con la Q3? Q1 tendría su cuerpo diodo para permitir la suficiente corriente para pasar a poner las cosas en el que normalmente, y por el contrario, le bloque de polaridad inversa. Confundido en el beneficio de la Q3 todavía. :(

Answer 1

Esta es una vista simplificada del problema:

En funcionamiento normal (Vin es positivo, y Vsal ha alcanzado su valor objetivo), la (alta) la corriente fluye a través de los canales de Q2 y Q1. No fluye corriente a través del cuerpo del diodo de la Q2, en condiciones normales de operación (flujo, durante el inicio, como El Fotón). La razón para tener dos MOSFETs (en lugar de un MOSFET (Q1) y un diodo Schottky (en lugar de la Q2)) es exactamente esta. Para evitar la caída de tensión que de lo contrario tendríamos a través de un diodo Schottky.

¿Por qué el flujo de corriente a través de ambos canales, en condiciones normales de operación? Debido a que ambos están encendidos. El LT4356 utiliza un interno de la bomba de carga para generar un voltaje Vg superior Vgs_th para los MOSFETs (que es de 2.5 V max). Imaginar Vg es de alrededor de 10 V (en realidad, entre 4.5 V y 14 V). Vg1 es de 10 V Vsal. Así, Vgs(Q1)=10 V > 2.5 V=Vgs_th, y Q1 es.

Q3 es sólo para tensiones negativas por debajo de -1.4 V. Así, en condiciones normales de operación, Q3 está apagado. No fluye corriente a través de la 1 Mohm resistencia, y Q2 ve exactamente la misma Vg Q1. Así, Vg1=Vg2. Cómo acerca de Vgs para Q2? De cuánto es? Bueno, si Vsal es (por ejemplo) diseñado para ser +12 V, y Vg es de 10 V de arriba, entonces Vg1=Vg2=22 V. Q2 es en si su Vgs es mayor que 2.5 V. Para la Q2 no ser, Vin debe ser superior a la Vg2-Vgs_th=22-2.5=19.5 V (!), que nunca va a suceder, en condiciones normales. En condiciones normales, Vin será sólo ligeramente por encima de Vsal. Así, Q2 está en operación normal, y su cuerpo diodo es sólo de corto circuito, contribuyendo a cero caída de tensión (que fue la razón para poner allí un segundo MOSFET).

Cuando Vin se invierte, y a continuación -1.4 V, Q3 es, que hace Vgs(Q2)=0, y no hay manera de que Q2 puede llevar a cabo. Además, su cuerpo diodo será invertido sesgada, por lo que no la conducta, ya sea. Desde Q2 está en serie con Q1, no importa lo que Q1 no, porque no circulará corriente a través de cualquiera de ellos, y la carga va a ser seguro.

Más: la razón de esta complejidad es que un MOSFET de silicio es un dispositivo que se puede llevar por la corriente en ambas direcciones, pero puede bloquear sólo en una dirección (debido a la inevitable cuerpo del diodo). Si ese cuerpo diodo no estaba allí, un MOSFET sería un interruptor ideal (capaz de transportar y de bloque en ambas direcciones), y una sola MOSFET sería suficiente. Dado que el diodo está ahí, la única manera de construir una bidireccional-llevar bidireccional-interruptor de bloqueo con ellos es mediante la colocación de dos de ellos en contra de la serie. Con sus puertas atados juntos y también, a) (idealmente) sus fuentes atados juntos, o b) su desagües atados juntos (como es el caso, aquí).

GaAs MOSFETs no tiene el cuerpo de diodo, y por lo tanto un único dispositivo funciona como un interruptor ideal.

Answer 2

Lo que no se muestra en el diagrama es el cuerpo del diodo de la FET en la Q2. Aquí está el "completo" diagrama de Q2, según su hoja de datos:

En orden para el circuito para empezar, el diodo entre el drenaje y la fuente llevar por la corriente de VIN para el principal regulador del circuito. Como Telaclavo señala en otra respuesta, después de que el regulador ha comenzado la operación, que se hará uso de una bomba de carga al sesgo de la Q2 de la puerta por encima de VIN, encenderlo y reducir la caída de voltaje a través de la Q2.

En una polarización inversa de la situación (VIN = -12 V), Q3 se activa, y que se tire de la puerta de la Q2 baja, cerrando y la prevención de la corriente que se sacó de que el resto del circuito.

Answer 3

Esto está diseñado para ultra bajo de deserción escolar, de carga de volcado protegida contra sobretensiones limitación de corriente y de tensión sujetos con auto de reciclaje de cierre y de advertencia.

Lo de la PUERTA es un colector abierto NPN ( con carga interna de la bomba de V+) Pin 4 a través de 10KΩ a su vez en la Q1 y luego Q2 a través de 1MΩ para encender más lento.

Q1 y Q2 están FUERA en Vgs=0 y tiene un umbral de 1~2.5 V, donde comienzan a encender y plenamente a 12V

Q3 sirve como protección a Q2 ( uy mi vecino invertido los cables de puente) así que cuando Vbat es negativo Q3 y R7 encender para APAGAR Q2 (abierto).. si opcional D3 está en cortocircuito, hay una espera de drenaje de 1mA a través de D1,que protege a la Q3 y R7 . Así, con el opcional D3 , es polarización inversa, Q3 está apagado y Q2 y Q1 son controlados por la PUERTA en el Activo supresores de sobretensiones de dispositivo.

Bastante complicado... Hoteles de diseño es una 10A/60V diodo Schottky que las gotas de 0.3 V en 3A y, a continuación, colocar a 12V con el estándar de LDO pinza... sólo necesita este ultra baja interruptores lineales Lámparas y cosas que son muy sensibles al voltaje en el brillo. Si el diseño de un protegidas 12.0 V puerto... no hay necesidad de todas estas cosas.