高可用性系統通常使用并行電源或電池饋電來實現冗余并增強系統可靠性。傳統上，肖特基ORing二極管用于在負載點連接這些電源，并防止回饋到故障電源中。不幸的是，這些二極管的正向壓降降低了可用的電源電壓，并在高電流下消耗了大量功率——需要昂貴的散熱器和精心設計的布局來保持二極管冷卻。

當考慮功耗時，肖特基二極管可以用基于MOSFET的理想二極管代替。這降低了壓降和功耗，從而降低了熱布局的復雜性、尺寸和成本，提高了系統效率。LTC4355、LTC4357 和 LTC4358 為各種應用提供了基于 MOSFET 的理想二極管解決方案 — 選擇取決于應用的電流和工作電壓。 表 1 比較了這些設備。

理想二極管比肖特基二極管更易于使用

特別值得一提的是 LTC4358，它包括一個內部 20mΩ MOSFET 作為調整元件。無需外部元件。IN引腳是MOSFET的源極，其作用類似于二極管的陽極，而漏極則表現為陰極，如圖12所示的5V/1A應用。首次通電時，負載電流最初流過 MOSFET 的體二極管。MOSFET 的柵極得到增強并導通，以保持 25mV 的正向壓降。如果負載電流導致超過25mV的壓降，則MOSFET完全導通，正向壓降等于RDS（ON）?我負荷.如果負載電流反轉（在輸入短路期間可能發生），則 LTC4358 通過在不到 0.5μs 的時間內關斷內部 MOSFET 來做出響應。

圖1.12V/5A 理想二極管無需外部元件。

省電與肖特基二極管的比較

與采用 SMC 封裝的 B530C 肖特基二極管相比，LTC4358 的 DE14 （4mm × 3mm） 封裝尺寸僅為四分之一，而且壓降和功耗也小得多，如圖 2 所示。理想二極管的壓降降低也會增加負載電壓，從而降低在電源中斷期間保持輸出所需的電容。肖特基器件在 5A 時的功耗為 2W，而 LTC0 的功耗為 5.4358W。功耗僅為四分之一，提高了系統效率，簡化了PCB布局，無需昂貴且笨重的散熱器。

圖2.LTC4358 理想二極管采用一個 5A B530C 肖特基二極管。LTC4358 在壓降、功率損耗和封裝尺寸方面輕松取勝。

印刷電路板布局

如上所述，由于功耗僅為肖特基的四分之一，因此采用 LTC4358 的熱布局要容易得多。大部分熱量通過漏極/裸露焊盤逸出器件，而一些熱量則通過IN引腳排出。最大化這些連接的銅會增加允許的最大電流。圖 3 顯示了采用 DFN 封裝的 1“ ×1” 單面 PCB 的最佳布局。連接到 LTC4358 上方和下方裸露焊盤的銅有助于消除封裝中的熱量。如果您使用的是雙面 PCB，請使用 LTC4358 下方的過孔將熱量傳遞到 PCB 底部的銅，從而將最大電流增加 10%。使用圖4確定指定電流和環境溫度所需的銅面積。

圖4.最大二極管電流與PCB面積的關系

結論

LTC?4358 是一款基于 MOSFET 的理想二極管，可在 5V 至 9.26V 應用中直接取代一個 5A 肖特基二極管。LTC4358 在壓降、功率損耗和封裝尺寸方面將肖特基性能提高了 <> 倍，從而顯著縮小了熱布局并改善了整體性能。此外，PCB布局的簡單優化增加了最大電流，無需散熱器。

審核編輯：郭婷