在现代电子系统中,电源保护已经不仅仅是“加个二极管”那么简单了。传统的整流二极管不仅导通压降高、发热大、效率低,需要极大的散热面积,而且具有二极管反向恢复问题,已经越来越难以满足高性能电源系统的需求。为此,锴威特推出一款适应高达150V电压输入的理想二极管控制器CSV2571,以其超低压降、超快响应速度、宽输入电压范围等特性,逐渐成为电源设计理想二极管领域的新星产品。锴威特的CSV2571理想二极管控制器可以兼容不同输入电池电压平台,将在电池输入反向保护,冗余电源并联设计(Oring)等领域提高系统整体效率和性能,发挥不可替代的作用。

顾名思义,“理想二极管”本意是不考虑寄生参数影响下的理想状态下的二极管,即正向导通压降为零,反向截止耐压无穷大,并且可以实现瞬间正反向切换工作。实际上这样的二极管是不存在的。
为了尽可能接近理想二极管的正向导通反向截止功能,我们采用了一种模拟真实理想二极管行为的电路实现,它通常由一个控制器芯片(如 CSV2571)配合一个外接N沟道 MOSFET构成,如图2(b)所示。其核心优势是:
1.几乎为零的正向压降。
2.快速的反向关断,防止电流回灌。
更高的效率和更低的发热。


CSV2571 是一款耐压高达150V低IQ的理想二极管控制芯片,与外部 MOSFET 配合工作。MOSEFT正向导通工作时,CSV2571通过对门级驱动电压调节将MOSFET压降维持在20mV左右,可有效降低导通损耗。
CSV2571通过检测MOSFET源极和漏极压差来控制工作模式切换,正向调节模式和正向导通模式之间的切换阈值是阳极(MOSFET源极)到阴极(MOSFET漏极)电压差为50 mV,正向调节模式和反向关断保护模式之间的切换阈值是阳极到阴极电压差为-11 mV 。
CSV2571在启动之前,必须满足以下三个条件:
1.EN 引脚电压必须大于使能阈值输入电压。
2.VCAP 至阳极电压必须大于欠压锁定电压。
3.阳极电压必须大于 VANODE POR 开启阈值。
如果上述条件未达到,则 GATE 引脚在内部连接到 ANODE 引脚,确保外部 MOSFET 被禁用。


CSV2571芯片特性:
+/-150V工作电压
适用于外部N通道MOSFET的电荷泵
20mV阳极至阴极正向压降调节
使能引脚特性
1µA关断电流(EN为低电平)
80µA运行静态电流(EN为高电平)
2.3A峰值栅极关断电流
快速响应反向电流阻断:< 0.75µs
SOT23、SOP8封装

CSV2571应用领域:
电动工具
冗余电源
电动叉车
电摩
卡车
割草机
CSV2571测试性能:

与竞品极限耐压对比

与竞品关断对比测试波形

与肖特基二极管发热对比
CSV2571选配MOSFET注意事项
(1)耐压:需要高于实际应用输入的最高工作电压,通常选择1.2~2 倍的余量。例如,48V系统建议选耐压 ≥60V 的MOSFET,12V系统建议选耐压 ≥30V的MOSFET。
(2)连续电流能力:根据负载最大电流选择,注意数据手册中的温度条件(通常为25°C或100°C)。连续电流一般选负载最大电流的2倍以上。
(3)脉冲电流能力:如电机启动、浪涌等场景,需确保器件能承受短时过流。
(4)导通电阻:直接影响导通损耗P = I²·RDS(on)。一般选择导通电阻范围为20 mV / ILoad≤ RDS(ON) ≤ 50 mV / ILoad。
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