一种低损耗高端理想二极管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低损耗高端理想二极管，包括第一PMOS管、第二PMOS管、NMOS管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，第一PMOS管的栅极和第二PMOS管的栅极均连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端均连接第一PMOS管的源极和第二PMOS管的源极，第一电阻的一端连接NMOS管的漏极，NMOS管的栅极通过第二电阻连接第一PMOS管的漏极，NMOS管的栅极通过第三电阻连接NMOS管的源极。本实用新型专利技术有益效果：根据要求使用同型号的双PMOS管或者对管，正向导通时，电流损耗为微安级，压差小，损耗很低，可以作为一个理想的二极管；反向截止时，电流损耗基本为0，可以忽略不计；加权平均电流损耗小于微安级，大大降低了设备的功耗，延长了电池的工作时间，降低了设备维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种低损耗高端理想二极管
本技术涉及负载开关
，尤其是一种低损耗高端理想二极管。
技术介绍
二极管由于具有单向导通特性，具有防止倒灌功能，得到越来越多的应用，特别是肖特基二极管串接的电源上具有较小压降，正受到越来越多设计师的欢迎。由于肖特基二极管的压降还是大于MOS管压降，对于一些电压敏感的电路来说，更倾向于使用具有低阻抗特性的MOS管，提高产品的可靠性。现在有很多USB电源开关(配电开关)，自带了防止倒灌的功能，如MP62055芯片。因为当外部设备连接到计算机的USB端口时，设备绝对不能将电流反向流入计算机的VBus，否则会烧坏计算机。目前Oring电路应用于很多场合，作用就是保证各个单体电源互相独立、不出现倒灌现象，最常见应用于均流电路中，满足不同功率需求。因此需要一种理想二极管，超低损耗的理想二极管，进一步降低压降，并具有防倒灌，保护前级功能，使损耗降到最低，延长电池工作时间。另外，与本技术最相近的技术实现方案如下，但都存在一定不足：二极管方案：二极管由于本身具有单向导电性，所以是天然的Oring电路，最基本的Oring电路就是在输出端加一个二极管。使用二极管串接在电源上，电路简单，其缺陷是二极管大约有0.6V的压降，电压降会随着输入电流成比例的功率损耗。随着电流增大，压降也会变大，如用肖特基二极管取代可以降低功率，但是功率损耗比较大：以肖特基二极管SS54为例，电流0.1A、1A、10A、20A对应的压降分别为0.3V、0.4V、0.85V、1.4V,对应的损耗分别为0.03W、0.4W、8.5W、28W，意味着通过电流越大，损耗也越大。肖特基二极管缺点是压降，换算为电流损耗，其静态电流损耗至少为毫安级。MCU+PMOS管方案：电路特点需要一个额外的辅助电压、微控制器(MCU)，使用MCU的两路AD对PMOS管的漏极(G极)和源极(S极)进行电压采集，比较两者的电压大小，进而控制PMOS管的导通与截止，不足之处工作电流损耗至少为毫安级，电流损耗很大，且需要使用额外的辅助电压和MCU，方案成本高。NPN对管+NMOS管方案：电路特点需要一个额外的辅助电压，使用相同厂家同一批次的两个NPN管，这样就可以保证两个集电极电压是基本相等，或者优选封装在一起的两个NPN三极管对管，这样就几乎相等了，从而可以保证恰当的开关和防倒灌功能，不足之处三极管的偏置电阻为千欧姆级，静态工作电流损耗至少为毫安级，电流损耗很大，且需要使用额外的辅助电压。PNP对管+PMOS管方案：选用封装在一起的两个PNP三极管的器件，可以保证两个集电极就几乎相等了，从而可以保证恰当的开关和防倒灌功能，不足之处三极管的偏置电阻为千欧姆级，静态工作电流损耗至少为毫安级，电流损耗很大。理想二极管方案：使用芯片LTC4413，凌特公司(LinearTechnology)推出双通道理想二极管LTC4413，它特别针对减少热量、压降与占板面积及延长电池使用时间而设计。该器件非常适用于需要理想二极管"或"功能来实现负载共享或两个输入电源间自动切换的应用。LTC4413在500mA和2A时分别具有80mV和210mV的低正向电压，泄漏电流仅为1uA，较分立二极管"或"解决方案有极大改进。LTC4413含有两个100mOhm的P沟道MOSFET。每个MOSFET的最大正向电流限制在恒定2.6A，内部热限制电路在出现故障时可保护器件。不足之处：输出电流高大为1A，静态电流低于40μA，且存在低于1μA的反向倒灌电流将从输出端OUT流向输入端IN；9uA漏极开路STAT引脚指示所选通道的导通状态，并可用于驱动外部P沟道MOSFET以控制第三个备用电源；LTC4413价格高，以1000片为单位批量购买，每片起价为2.15美元。因此，对于上述问题有必要提出一种超低损耗低端理想二极管。
技术实现思路
本技术目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种超低损耗低端理想二极管，解决了现有二极管低损耗的问题。为了解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现：一种低损耗高端理想二极管，包括第一PMOS管、第二PMOS管、NMOS管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一PMOS管的栅极和第二PMOS管的栅极均连接第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端均连接所述第一PMOS管的源极和第二PMOS管的源极，所述第一电阻的一端连接NMOS管的漏极，所述NMOS管的栅极通过第二电阻连接第一PMOS管的漏极，所述NMOS管的栅极通过第三电阻连接NMOS管的源极。优选地，所述第一PMOS管的漏极连接电源的输入端Vin。优选地，所述第二PMOS管的漏极连接电源的输出端Vout。优选地，所述NMOS管的源极接地。优选地，所述第一电阻为偏置电阻，所述第二电阻和第三电阻为限流电阻。优选地，所述第一PMOS管与第二PMOS管电路结构相同的对管。本技术有益效果：根据要求使用PMOS对管(也可以使用同参数的同型号的PMOS管)，正向导通时，电流损耗为微安级，压差小(取决于双PMOS管导通电阻与导通电流之积)，损耗很低，可以作为一个理想的二极管。反向截止时，电流损耗基本为0，可以忽略不计；加权平均电流损耗小于微安级，大大降低了设备的功耗，延长了电池的工作时间，降低了设备维护成本。以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本技术的低损耗高端理想二极管原理图。附图标记：V1、第一PMOS管；V2、第二PMOS管；V3、NMOS管；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图1所示，一种低损耗高端理想二极管，包括第一PMOS管V1、第二PMOS管V2、NMOS管V3、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，所述第一PMOS管V1的栅极和第二PMOS管V2的栅极均连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端均连接所述第一PMOS管V1的源极和第二PMOS管V2的源极，所述第一电阻R1的一端连接NMOS管V3的漏极，所述NMOS管V3的栅极通过第二电阻R2连接第一PMOS管V1的漏极，所述NMOS管V3的栅极通过第三电阻R3连接NMOS管V3的源极。进一步的，所述第一PMOS管V1的漏极连接电源的输入端Vin。进一步的，所述第二PMOS管V2的漏极连接电源的输出端Vout。进一步的，所述NMOS管V3的源极接地。进一步的，所述第一电阻R1为偏置电阻，所述第二电阻R2和第三电阻R3为限流电阻。进一步的，所述第一PMOS管V1与第二PMOS管V2电路结构相同的对管。本技术有益效果：根据要求使用PMOS对管(也可以使用同参数的同型号的PMOS管)，正向导通时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低损耗高端理想二极管，其特征在于：包括第一PMOS管(V1)、第二PMOS管(V2)、NMOS管(V3)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和第三电阻(R3)，所述第一PMOS管(V1)的栅极和第二PMOS管(V2的栅极均连接第一电阻(R1)的一端，所述第一电阻(R1)的另一端均连接所述第一PMOS管(V1)的源极和第二PMOS管(V2)的源极，所述第一电阻(R1的一端连接NMOS管(V3)的漏极，所述NMOS管(V3)的栅极通过第二电阻(R2)连接第一PMOS管(V1)的漏极，所述NMOS管(V3)的栅极通过第三电阻(R3)连接NMOS管(V3)的源极。/n

【技术特征摘要】
1.一种低损耗高端理想二极管，其特征在于：包括第一PMOS管(V1)、第二PMOS管(V2)、NMOS管(V3)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和第三电阻(R3)，所述第一PMOS管(V1)的栅极和第二PMOS管(V2的栅极均连接第一电阻(R1)的一端，所述第一电阻(R1)的另一端均连接所述第一PMOS管(V1)的源极和第二PMOS管(V2)的源极，所述第一电阻(R1的一端连接NMOS管(V3)的漏极，所述NMOS管(V3)的栅极通过第二电阻(R2)连接第一PMOS管(V1)的漏极，所述NMOS管(V3)的栅极通过第三电阻(R3)连接NMOS管(V3)的源极。


2.如权利要求1所述的一种低损耗高端理想二极管，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈石平，彭进双，
申请(专利权)人：广州奥格智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44