Rückstromschutz mit p-Kanal-MOSFET

Ich stoße auf ein Problem, bei dem Sperrspannung/-strom an einem Ausgangspin eines IC in die Stromschiene einer Platine zurückgeführt wird. Ich möchte der Schaltung einen Verpolungsspannungs- / Stromschutz hinzufügen. Eine einfache Schottky-Diode funktioniert hier nicht, da der Abfall der Diode (0,3 V) die Spannung am Vdd-Pin auf die absolut minimale Betriebsspannung (3,0 V) reduziert. (Siehe ganz unteres Bild)

Ich habe gelesen, dass anstelle der Diode ein p-Kanal-MOSFET verwendet werden kann, um den Spannungsabfall zu reduzieren. Der Abfall wird daher Vds sein, was I * Rds(on) ist, was hoffentlich kleiner ist.

Es fällt mir schwer, Vds und Rds (on) herauszufinden. Wie würde ich Vds oder Rds(on) aus dem Datenblatt bestimmen? Der IC zieht 600 uA - 1100 uA Strom. Der Drainstrom beträgt also 600 uA - 1100 uA, wenn der Transistor eingeschaltet ist. Was sehr niedrig erscheint.

Spielt der Drain-Strom eine Rolle, solange Vgs < Vth(max) ist?

Wenn ich beispielsweise einen IRLML6402 verwende (siehe oberes Bild), beträgt die maximale Gate-Schwellenspannung (Vth) -1,2 V. Solange ich unter dieser Schwelle bin, in diesem Fall -3,3 V, wird Strom abgelassen? Was ist dann Vds und Rds(on)?

Letzte Frage: Wenn der p-Kanal-MOSFET nicht funktioniert, wäre ein Lastschalter-IC besser? (Siehe mittleres Bild)

Ich freue mich über jede Hilfe hier.

Option 1: p-Kanal-MOSFET

Transistor

App-Hinweis: https://www.ftdichip.com/Support/Documents/AppNotes/AN_146_USB_Hardware_Design_Guidelines_for_FTDI_ICs.pdf FET: https://www.infineon.com/dgdl/irlml6402pbf.pdf?fileId=5546d462533600a401535668d5c2263c

Option 2: Lastschalter

Lastschalter

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps22930a.pdf?ts=1599715433170&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FTPS22930A

Schaltung in Frage:

schematisch

Welche Last treibt dieser Stift an?
Ein MAX4886. Der Ausgang des DVI-Mux wird vom Empfänger eines DVI-Equalizers rückgespeist. Ich habe anscheinend genau das gleiche Problem wie hier: e2e.ti.com/support/interface/f/138/t/…
Die Last ist eigentlich ein DVI-Equalizer (nicht auf der Platine). U1 in meinem Diagramm ist der MAX4886. Sorry für die Verwirrung.
Ich gehe davon aus, dass der Equalizer so etwas wie unten von TI verwendet, aber ich müsste den Equalizer auseinander reißen, um es sicher herauszufinden. In jedem Fall sollte die Empfängertypologie (Blatt 12, Abbildung 9) gleich sein, stelle ich mir vor: ti.com/lit/ds/snls311e/…

Antworten (1)

Die Verwendung eines Pmos als Rückwärtsschutz ist gut, um einen Spannungsabfall über dem Schalter zu vermeiden.

Um Vds auszuwerten, sollten wir nach rdson suchen .

Betrachten Sie Bild 13 im DatenblattBild aus dem Datenblatt des internationalen Gleichrichters

Wir können sehen, dass eine Erhöhung von Vgs den Rdson verringert und der Widerstand zu steigen beginnt, wenn ein hoher Strom (5 A) im PMOS zu fließen beginnt.

Eine Erhöhung von Vgs verringert die Stromabhängigkeit, da Ihre Vgs (-3,3 V) bedeutet, dass Sie zwischen diesen Linien liegen, daher haben Sie bei Ihrem Strom maximal 0,1 Ohm (Minimum der oberen Linie).

Also ein vds von 0,1mV

Rückstromschutz mit p-Kanal-MOSFET
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