负电压理想二极管的应用
理想的二极管（也称为二极管或控制器，更一般地称为 powerpath 控制器）是分立式功率二极管的强健、扩展的功能替代品。它由一个mosfet代替二极管组成，以提供将电源连接到负载的低压降、低功耗开关。mosfet 可以是 p 沟道或 n 沟道器件。n 沟道器件允许更大的电流，但需要高于电源电压的栅极控制电压才能导通。当栅极控制电压低于电源电压时，p沟道器件会开启，因此不需要更高的电压即可工作，但p沟道通常具有更高的导通电阻。在下图中，将 ltc4412 二极管 or 控制器的低正向压降作为电流函数的函数与肖特基二极管进行比较。
ltc4412 理想二极管的低压降降低了与肖特基二极管相比的功耗
凌力尔特有几个流行的负输入电压二极管或控制器，它们使用外部 n 沟道 mosfet 来开关电源。这些器件 ltc4371 和 ltc4354 均为双电源二极管 or 控制器。
ltc4371 –48v/25a 双通道理想二极管控制器，具有开关“on” led 指示灯
对于正电压n沟道控制器，栅极驱动电路通常包括一个带电压钳位的片内电荷泵（17v齐纳二极管），用于设置栅极驱动电压上限，如下所示。
n沟道理想二极管电荷泵和栅极驱动齐纳钳位
对于负电压控制器，电路操作相似，但存在细微差别。简化的负电压理想二极管如下所示。
负n沟道理想二极管框图，图中显示了栅极驱动电源
有趣的是，它没有电荷泵电路。乍一看，这似乎很奇怪，但是在审查电路的操作之后，当人们回顾电压极性所起的作用时，原因变得很明显。要接通 n 沟道 mosfet，需要高于漏极电压的栅极电压。由于我们正在处理负电压，因此较高的电压是接近于零的电压。
现在观察框图是如何集成到实际器件（如下所示的ltc4371）中的。注意引脚v之间的12.4v齐纳二极管z和 v党卫军.该齐纳二极管限制了ic两端的压降，并且该压降还提供了打开mosfet所需的“更高”电压。如果例如 v党卫军为 –48v，然后为 vdd大约为 –36v，施加于 mosfet 栅极引脚（返回电压 rtn 为 0v）。从数据手册中的ltc4371栅极引脚描述中，我们看到栅极引脚（ga和gb）是工作在v之间的栅极驱动输出。党卫军和 vdd来控制其相关的 mosfet 栅极，使器件的行为类似于低损耗二极管开关。
ltc4371 框图，其中显示了栅极驱动电压电源
理想二极管相对于分立二极管的一个优势是附加功能。ltc4371 具有一种浮动架构，因而允许其在具有负数百伏电压范围的负电压应用中使用。ltc4371 还包括漏极引脚上的齐纳二极管，该二极管无需额外的电阻器即可提供高达 100v 和 –40v 的瞬态保护 （通过正确选择电阻器 r 可增加到 ±300v 或更高大和 r.db);它包括一个漏极开路故障指示器开关，可用于指示 mosfet 何时发生故障开路。
总之，理想二极管控制器是分立二极管的改进型、低损耗、高功能替代品。对于负电压理想二极管，ic两端的压降提供了增强外部n沟道mosfet所需的更高电压，无需电荷泵。凌力尔特为正电压和负电压提供各种理想的二极管or控制器;有些带有内部 mosfet，有些则需要外部 mosfet;一些 p 通道设备，其他 n 通道设备。无论开关元件如何，它们都为标准或肖特基功率二极管提供低功耗、低压降替代，此外，许多开关在开关“导通”时提供电流监控和状态指示器，从而为电源开关电路提供高水平的保护和监控。
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负n沟道理想二极管框图，图中显示了栅极驱动电源
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现在观察框图是如何集成到实际器件（如下所示的ltc4371）中的。注意引脚v之间的12.4v齐纳二极管z和 v党卫军.该齐纳二极管限制了ic两端的压降，并且该压降还提供了打开mosfet所需的“更高”电压。如果例如 v党卫军为 –48v，然后为 vdd大约为 –36v，施加于 mosfet 栅极引脚（返回电压 rtn 为 0v）。从数据手册中的ltc4371栅极引脚描述中，我们看到栅极引脚（ga和gb）是工作在v之间的栅极驱动输出。党卫军和 vdd来控制其相关的 mosfet 栅极，使器件的行为类似于低损耗二极管开关。
ltc4371 框图，其中显示了栅极驱动电压电源
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