Техническая Спецификация для Linear Technology DC1203A - LTC4357 Positive High Voltage Ideal Diode Controller DC1203A DC1203A

Модели
DC1203A
Скачать
Страница из 14
LTC4357

4357fd
operation
High availability systems often employ parallel-connected 
power supplies or battery feeds to achieve redundancy 
and enhance system reliability. ORing diodes have been 
a popular means of connecting these supplies at the point 
of load. The disadvantage of this approach is the forward 
voltage drop and resulting efficiency loss. This drop reduces 
the  available  supply  voltage  and  dissipates  significant 
power. Using an N-channel MOSFET to replace a Schottky 
diode reduces the power dissipation and eliminates the 
need for costly heat sinks or large thermal layouts in high 
power applications.
The LTC4357 controls an external N-channel MOSFET to 
form an ideal diode. The voltage across the source and 
drain is monitored by the IN and OUT pins, and the GATE 
pin drives the MOSFET to control its operation. In effect 
the MOSFET source and drain serve as the anode and 
cathode of an ideal diode.
At power-up, the load current initially flows through the 
body diode of the MOSFET. The resulting high forward 
voltage  is  detected  at  the  IN  and  OUT  pins,  and  the 
LTC4357 drives the GATE pin to servo the forward drop 
to 25mV. If the load current causes more than 25mV of 
voltage drop when the MOSFET gate is driven fully on, 
the forward voltage is equal to R
DS(ON)
 • I
LOAD
.
If the load current is reduced causing the forward drop 
to fall below 25mV, the MOSFET gate is driven lower by 
a weak pull-down in an attempt to maintain the drop at 
25mV. If the load current reverses and the voltage across 
IN  to  OUT  is  more  negative  than  –25mV  the  LTC4357 
responds by pulling the MOSFET gate low with a strong 
pull-down.
In the event of a power supply failure, such as if the output 
of a fully loaded supply is suddenly shorted to ground, 
reverse current temporarily flows through the MOSFET that 
is on. This current is sourced from any load capacitance 
and from the other supplies. The LTC4357 quickly responds 
to this condition turning off the MOSFET in about 500ns, 
thus minimizing the disturbance to the output bus.
MOSFET Selection
The LTC4357 drives an N-channel MOSFET to conduct 
the load current. The important features of the MOSFET 
are on-resistance, R
DS(ON)
, the maximum drain-source 
voltage, V
DSS
, and the gate threshold voltage. 
Gate drive is compatible with 4.5V logic-level MOSFETs 
in low voltage applications (V
DD
 = 9V to 20V). At higher 
voltages (V
DD
 = 20V to 80V) standard 10V threshold MOS-
FETs may be used. An internal clamp limits the gate drive 
to 15V between the GATE and IN pins. An external Zener 
clamp may be added between GATE and IN for MOSFETs 
with a V
GS(MAX)
 of less than 15V.
The  maximum  allowable  drain-source  voltage,  BV
DSS
must be higher than the power supply voltage. If an input 
is connected to GND, the full supply voltage will appear 
across the MOSFET. 
ORing Two-Supply Outputs
Where LTC4357s are used to combine the outputs of two 
power supplies, the supply with the highest output voltage 
sources most or all of the load current. If this supply’s 
output is quickly shorted to ground while delivering load 
current,  the  flow  of  current  temporarily  reverses  and 
flows backwards through the LTC4357’s MOSFET. When 
the reverse current produces a voltage drop across the 
MOSFET of more than –25mV, the LTC4357’s fast pull-down 
activates and quickly turns off the MOSFET.
If the other, initially lower, supply was not delivering load 
current at the time of the fault, the output falls until the 
body diode of its ORing MOSFET conducts. Meanwhile, 
the LTC4357 charges its MOSFET gate with 20µA until the 
forward drop is reduced to 25mV. If instead this supply was 
delivering load current at the time of the fault, its associ-
ated ORing MOSFET was already driven at least partially 
on, and the LTC4357 will simply drive the MOSFET gate 
harder in an effort to maintain a drop of 25mV.
applications inForMation