LTC4412 控制一个外部 P 沟道 MOSFET,以造就一种用于电源切换或负载均分的近理想型二极管功能。这实现了多个电源的高效 “合路” 操作,旨在延长电池的使用寿命和减少自发热。

操作原理分析
当一个或两个电源接通,且CTL控制引脚低于0.35V(VIL)的输入低电压时,操作开始。如果只有主电源存在,电源选择器将从VIN引脚为LTC4412供电。放大器A1将向模拟控制器块输送与VIN和SENSE引脚中的电压差成比例的电流。当SENSE上的电压低于VIN-20mV(VFR)时,模拟控制器将指示线性栅极驱动器和电压钳块降低栅极引脚电压并打开外部P沟道MOSFET。当栅极电压达到地电位或栅极钳位电压时,50μA(IG(SINK))的动态下拉电流停止。栅极箝位电压比VIN或VSENSE中的较高值低7V(VG(ON))。当感测电压升至VIN-20mV时,LTC4412将调节栅极电压,以保持VIN和VSENSE之间的20mV差,这也是MOSFET的VDS。系统现在处于正向调节模式,负载将由主电源供电。随着负载电流的变化,GATE电压将受到控制,以保持20mV的差异。如果负载电流超过P沟道MOSFET以20mV VDS输送电流的能力,则GATE电压将箝位,MOSFET将表现为固定电阻器,正向电压将略有增加。当MOSFET在STAT引脚上时,存在开路。
当施加辅助电源时,SENSE引脚将通过外部二极管被拉到高于VIN引脚的位置。
电源选择器将从SENSE引脚为LTC4412供电。当SENSE电压超过VIN-20mV时,模拟控制器将指示线性栅极驱动器和电压钳块向上拉栅极电压,以关闭P沟道MOSFET。当SENSE上的电压高于VIN+20mV(VRTO)时,模拟控制器将指示线性栅极驱动器和电压钳块快速将栅极引脚电压拉到SENSE引脚电压。如果外部P沟道MOSFET尚未完全关断,此操作将快速完成关断。为了实现干净的过渡,反向关断阈值具有滞后性,以防止不确定性。系统现在处于反向关闭模式。负载的电力通过外部二极管输送,主电源没有电流。外部二极管在辅助电源低于主电源、将电流吸收到地或连接极性相反的情况下提供保护。在反向关闭操作模式下,如果连接,STAT引脚将吸收10μA的电流(IS(sink))。请注意,外部MOSFET的接线方式是,当电源首次施加到VIN时,漏极到源极二极管将瞬时正向偏置,当施加辅助电源时,将变为反向偏置。
当CTL(控制)输入被置为高时,外部MOSFET的栅极到源极电压将被强制为小电压VG(OFF),如果连接,STAT引脚将吸收10μa的电流。该功能有助于实现负载在两个电源之间的控制输入切换,如图4所示,或作为可切换的高压侧驱动器,如图7所示。如果引脚打开,CTL引脚上的3.5μA内部下拉电流(ICTL)将确保低电平输入。