探索DC1066：正高壓理想二極管-或演示電路的魅力

作為電子工程師，我們總是在尋找創(chuàng)新且高效的電路解決方案。今天，就來深入了解一下演示電路1066（DC1066），它展示了LTC4355正高壓二極管 - 或控制器和監(jiān)測器在200W、48V應(yīng)用中的出色表現(xiàn)。

文件下載：DC1066A.pdf

一、DC1066電路概述

DC1066電路板上包含兩個(gè)S - 8 ORing MOSFET和五個(gè)LED，用于指示各種故障情況。48V輸入盡可能與地和彼此保持至少60密耳的間距，輸入和輸出連接通過93密耳的炮塔實(shí)現(xiàn)，移除炮塔后可插入最大12號(hào)規(guī)格的電線進(jìn)行原位測試。而且，該電路板的設(shè)計(jì)文件可通過聯(lián)系LTC工廠獲取。

二、顯著特性

尺寸優(yōu)勢

DC1066尺寸小巧，便于嫁接到工作系統(tǒng)中，不會(huì)占用過多空間，這對(duì)于空間有限的應(yīng)用場景非常友好。

雙二極管通道控制

一個(gè)LTC4355可控制兩個(gè)5A二極管通道，有效簡化了電路設(shè)計(jì)，提高了集成度。

靈活的MOSFET布局

采用S - 8或D2Pak MOSFET的雙布局設(shè)計(jì)，為不同的應(yīng)用需求提供了更多選擇。

適配大規(guī)格電線

0.093英寸的炮塔孔可容納12號(hào)規(guī)格的電線，方便進(jìn)行各種測試和連接。

三、廣泛應(yīng)用

DC1066在多個(gè)領(lǐng)域都有出色的應(yīng)用表現(xiàn)，包括服務(wù)器、路由器、交換機(jī)、大容量存儲(chǔ)設(shè)備、中央辦公室計(jì)算、風(fēng)扇托盤以及ATCA等。

四、性能參數(shù)

輸入電壓范圍

輸入工作范圍為9 - 77V，峰值輸入電壓在瞬態(tài)電壓抑制器的作用下可達(dá)到100V。這使得DC1066能夠適應(yīng)不同的電源環(huán)境，具有較強(qiáng)的通用性。

負(fù)載電流能力

最大負(fù)載電流受MOSFET散熱和保險(xiǎn)絲限制，分別為5A和7A。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的負(fù)載需求合理選擇。

五、電路板布局與電流能力

布局特點(diǎn)

93密耳的炮塔未進(jìn)行鍛造，可移除用于原位測試，鍍通孔能容納最大12號(hào)規(guī)格的電線。電路板底部有用于可選D2Pak MOSFET的焊盤，適用于高達(dá)20A的應(yīng)用。若安裝D2Pak MOSFET，則需移除頂部的S - 8 MOSFET。

電流能力

FDS3672 S - 8 MOSFET在短時(shí)間內(nèi)可處理高達(dá)7.5A的電流，受封裝熱特性限制。在實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)面朝上放置并采用對(duì)流冷卻的情況下，允許5A的連續(xù)負(fù)載電流。此時(shí)，任一MOSFET的結(jié)溫升高約50 - 55攝氏度。電阻損耗總計(jì)約15毫歐（不包括MOSFET電阻），其中保險(xiǎn)絲約占13毫歐，是不可忽視的散熱源。在5A負(fù)載下，MOSFET的散熱約為600mW，相比等效的無源肖特基二極管，功率和散熱面積節(jié)省了5倍，在3A負(fù)載電流下，這種優(yōu)勢更加明顯。

六、故障引腳與指示燈

綠色LED顯示五個(gè)故障引腳的狀態(tài)，亮表示正常，熄滅則表示保險(xiǎn)絲、低輸入電壓或一個(gè)或兩個(gè)MOSFET的Vds過大等問題。LTC4355可檢測一個(gè)或兩個(gè)MOSFET的Vds過大情況，通過位于電路板底部的可選電阻R10可選擇三種Vds故障閾值。需要注意的是，故障引腳的絕對(duì)最大電壓為8V，而上拉電阻（R5 - R9）由48V輸出供電，LED起到鉗位作用，若移除LED，故障引腳將損壞。若要將故障引腳與邏輯電路接口，需同時(shí)移除LED和相應(yīng)的上拉電阻。

七、工作電壓范圍與修改方法

DC1066專為48V應(yīng)用設(shè)計(jì)，但“二極管”功能可在LTC4355CDE的最低電源電壓9V下工作。不過，其他功能可能會(huì)受到影響或喪失，如LED變暗、各通道電源故障指示（閾值為34.1V）和柵極驅(qū)動(dòng)降低。若要修改電路板以適應(yīng)新的工作范圍，只需將LED電阻（R5 - R9）調(diào)整為Vinmax/5mA，并更改R2和R4以在所需點(diǎn)檢測欠壓。對(duì)于低于20V的應(yīng)用，在4.5V保證最小柵極驅(qū)動(dòng)時(shí)，應(yīng)使用邏輯電平MOSFET。

八、電流范圍修改

若要修改電路板以適應(yīng)其他電流范圍，需更換保險(xiǎn)絲和MOSFET。選擇MOSFET的經(jīng)驗(yàn)法則是選擇在最大負(fù)載電流下產(chǎn)生100 - 200mV壓降的Rds（on），這比肖特基二極管解決方案在損耗方面有顯著改善。DC1066上有足夠的銅箔可處理約20A的電流，對(duì)于5 - 20A范圍內(nèi)的電流，建議使用IRFS4710、IRF3710S、IRF1310NS和FDB3632等器件。在大電流應(yīng)用中，需通過檢查MOSFET的電流額定值并計(jì)算散熱來驗(yàn)證所選MOSFET的適用性。例如，20A時(shí)200mV的壓降（4W）會(huì)使DC1066相當(dāng)熱，電路板最大溫度升高80 - 90攝氏度。超過4W時(shí)，應(yīng)放棄DC1066并將MOSFET連接到散熱器上。

九、快速啟動(dòng)步驟

連接48V電源到 + 48VA和 + 48VB，將組合返回端連接到地。在 + 48VOUT和地之間連接負(fù)載，一個(gè)10歐姆、250W的電阻是不錯(cuò)的負(fù)載選擇。較大電壓的電源將根據(jù)LTC4355的二極管作用提供電流。

DC1066以其出色的性能、靈活的設(shè)計(jì)和廣泛的應(yīng)用范圍，為電子工程師在正高壓理想二極管 - 或電路設(shè)計(jì)中提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體需求合理選擇和調(diào)整電路參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能和可靠性。大家在使用DC1066的過程中，有沒有遇到過什么有趣的問題或挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。