本應用筆記將研究多個MAX40200 IC并聯使用及其組合性能。多理想二極管方案應提供與單個較大器件相同的特性，其系數應基于所使用的MAX40200 IC數量。

介紹

MAX40200是理想的二極管電流開關，降幅很小 它接近肖特基二極管好一個數量級的電壓。 該器件可對自身和任何下游電路進行熱保護，使其免受 過熱條件。禁用時（EN = 低），它會阻斷高達 任一方向均為 6V，適用于大多數低壓便攜式 電子設備。當反向偏置時，它的泄漏量比許多可比的肖特基少 二極管。MAX40200工作在1.5V至5.5V電源電壓。

MAX40200理想二極管具有 許多好處包括：

7μA 低靜態電源電流

低 功耗為 1A，僅為 125μW

小 I 的壓降約為 18mVF高達 100mA

少 超過100μs的反向/關斷時間

4 凸塊 節省空間的 WLP 封裝

啟用/禁用 控制和熱關斷

在許多電路中， 理想二極管的功能是必需的，但電流要高得多。一 MAX40200等理想二極管的有用之處在于，因為它們 使用 MOSFET 而非二極管實現，它們固有地共享任何負載 當前。本應用筆記研究在 并行及其組合性能。

多重理想二極管 解決方案應提供與單個較大設備相同的特性 系數基于所使用的MAX40200器件數量。這允許 我們將兩個并聯用于 2A 系統，并通過擴展使用四個并聯 用于 4A 系統。

實驗結果

圖 1 顯示了四個 MAX40200器件并聯電流高達4A。如果設備已放置 彼此靠近，每個設備的溫度彼此接近。 由于設備處于相同的溫度，因此它們應具有相似的溫度 特性。圖1a顯示了正向壓降的直流特性 與正向電流的關系。圖1b所示為MAX40200器件的比較 和四個MAX40200器件，確認一個MAX40200的特性 器件和四個MAX40200器件非常相似。

圖1.典型應用電路增加 均流以承載高電流。

圖 1a.曲線 a、b 和 c 是直流特性 顯示器件上的正向壓降與通過器件的正向電流的關系。

圖 1b.一個MAX40200器件和四個器件的比較 MAX40200器件

圖 2 顯示了 用于啟用和禁用應用電路響應的原理圖設置。 曲線 2a 和 2b 顯示了觀察到的結果。

圖2.啟用/禁用響應的設置。

曲線 2a。啟用瞬態 （I前輪驅動= 4A）。

請注意，V在展品 上圖中的瞬態。這是由于負載調整響應 從 0 到 4A 供電時使用的電源。此瞬態 在 V 處也可以看到效果負荷。

曲線 2b。啟用/禁用瞬態 （I前輪驅動= 4A）。

曲線 3a 顯示負載 瞬態響應。圖3所示為電路設置示意圖 測量負載瞬態響應。在某些情況下，可能會很重 加載可能會在短時間內發生，并且通過設備必須能夠 提供如此多的電流，而V幾乎沒有變化前輪驅動這是因為 V負荷（五）通常是電源 后續電路。

圖3.負載瞬態響應的設置。

曲線 3a。負載瞬態響應（I前輪驅動= 200mA 至 3.8A）。

以下設置 圖4所示原理圖使用標準肖特基二極管（CMSH5-20：20V，5A 肖特基）與4個MAX40200器件配合使用。瞬態創建于 VHNS模擬二極管ORing/電源路徑選擇場景。

當 VHNS（3.3V） 為 小于V合1（3.6V）， V合1被選中，二極管 D1 為 反向偏向。當 VHNS大于3.6V，D1開始導通 和 U1 到 U4 關閉。 曲線4a顯示了圖的瞬態響應 4電路。

圖4.使用標準二極管的二極管ORing應用 和4個MAX40200器件。

曲線 4a。二極管 或瞬態響應。

曲線 4b。二極管ORing瞬態響應。

PCB 布局注意事項

圖5所示為使用4個MAX40200并聯器件的典型電路板布局示例。如 顯示，VDD和板上的OUT走線具有相當大的島空間 銅澆注以降低走線電阻并降低電流 密度。V型DD和 OUT 走線存在于頂層，沒有過孔 被使用。由于確保負載電流均分的物理機制是 在散熱方面，并聯的理想二極管應盡可能靠近 彼此。鑒于電流可能相當大，或者不會 需要并聯的零件， PCB應使用最厚的銅可用. 這樣做有助于分散熱量并減少高電流下的壓降。注意 WLP 封裝最適合并聯多個單元，因為 小尺寸和良好的導熱性允許足夠的熱耦合 使此方法切實可行。

圖5.布局技術示例。

如圖 6 所示， 零件彼此相距 12 毫米（484 密耳）放置，確保所有 MAX40200器件具有等效的熱性能。遠離并聯設備 來自重要的外部熱源。如果不這樣做，將擁有所有 器件在較高溫度下工作，從而增加內部 R上. 每個器件上的電路板溫度不相等導致電流不相等 共享。主路徑上的過孔（VDD或 OUT） 不建議添加 寄生電感和有效R的提高上在前方 路徑，從而增加壓降（V前輪驅動).

圖6.相鄰放置MAX40200之間的距離 裝置。

圖 7 顯示了 環境溫度與包含并聯的電路板之間的溫差 MAX40200器件可以觀察到溫差直接 與通過器件的正向負載電流成正比。這個結果 使用圖5中的電路板獲得。

圖7.調節環境板溫度與 環境溫度。

為什么使用 多個并行設備工作得很好

MOSFET 的導通電阻具有 強大的正溫度系數，確保更熱的MOSFET 具有比較冷的MOSFET更大的電阻，迫使較冷的MOSFET采取 更近一點。因此，兩個MOSFET建立了熱平衡 匹配當前余額。良好的PCB布局確保了這種熱平衡. 一般來說，將零件靠近放置在一起就足夠了，但如果有另一個 PCB上散發大量熱量的器件，由 這種器件改變了并聯理想的均流平衡 二極管。

晶圓級封裝和封裝器件的差異

上述調查是 針對WLP（晶圓級封裝）執行，最適合并聯 多個單元，因為非常小的尺寸，其封裝特性，以及 良好的導熱性允許足夠的熱耦合來實現這一點 方法實用。

由于更高的熱 SOT23封裝的電阻（內部鍵合線電阻），電流 共享正向壓降 （V前輪驅動） 不如 WLP對應方。此外，任何額外的熱梯度都具有顯著的 即使 SOT 封裝間距非常近，也能產生影響。建議 將本封裝中的理想二極管降額至全規格的 75%。

總結

MAX40200已證明 并行連接兩個以及并行連接四個時，可以很好地縮放。兩個直流 特性和瞬態響應表明均流接近 理想且瞬態性能不下降。MAX40200可擴展， 允許它用于許多需要更高電流或更低電流的應用 電壓降超過單個器件的承受能力。

審核編輯：郭婷