震撼“芯”品 | 鍇威特推出全國(guó)首款150V高壓理想二極管控制器CSV2571
發(fā)布日期：2025-07-17
鍇威特重磅推出
全國(guó)首款150V高壓理想二極管控制器CSV2571
在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中，電源保護(hù)已經(jīng)不僅僅是“加個(gè)二極管”那么簡(jiǎn)單了。傳統(tǒng)的整流二極管不僅導(dǎo)通壓降高、發(fā)熱大、效率低，需要極大的散熱面積，而且具有二極管反向恢復(fù)問題，已經(jīng)越來(lái)越難以滿足高性能電源系統(tǒng)的需求。為此，鍇威特推出一款適應(yīng)高達(dá)150V電壓輸入的理想二極管控制器CSV2571，以其超低壓降、超快響應(yīng)速度、寬輸入電壓范圍等特性，逐漸成為電源設(shè)計(jì)理想二極管領(lǐng)域的新星產(chǎn)品。鍇威特的CSV2571理想二極管控制器可以兼容不同輸入電池電壓平臺(tái)，將在電池輸入反向保護(hù)，冗余電源并聯(lián)設(shè)計(jì)（Oring）等領(lǐng)域提高系統(tǒng)整體效率和性能，發(fā)揮不可替代的作用。
圖1 高壓理想二極管應(yīng)用領(lǐng)域
理想二極管簡(jiǎn)介
顧名思義，“理想二極管”本意是不考慮寄生參數(shù)影響下的理想狀態(tài)下的二極管，即正向?qū)▔航禐榱?，反向截止耐壓無(wú)窮大，并且可以實(shí)現(xiàn)瞬間正反向切換工作。實(shí)際上這樣的二極管是不存在的。
為了盡可能接近理想二極管的正向?qū)ǚ聪蚪刂构δ?，我們采用了一種模擬真實(shí)理想二極管行為的電路實(shí)現(xiàn)，它通常由一個(gè)控制器芯片（如 CSV2571）配合一個(gè)外接N溝道 MOSFET構(gòu)成，如圖2（b）所示。其核心優(yōu)勢(shì)是：
1.幾乎為零的正向壓降。
2.快速的反向關(guān)斷，防止電流回灌。
3.更高的效率和更低的發(fā)熱。
圖2 (a) 二極管 (b) 理想二極管
理想二極管與肖特基二極管方案對(duì)比：
CSV2571產(chǎn)品簡(jiǎn)介
CSV2571 是一款耐壓高達(dá)150V低IQ的理想二極管控制芯片，與外部 MOSFET 配合工作。MOSEFT正向?qū)üぷ鲿r(shí)，CSV2571通過對(duì)門級(jí)驅(qū)動(dòng)電壓調(diào)節(jié)將MOSFET壓降維持在20mV左右，可有效降低導(dǎo)通損耗。
CSV2571通過檢測(cè)MOSFET源極和漏極壓差來(lái)控制工作模式切換，正向調(diào)節(jié)模式和正向?qū)Ｊ街g的切換閾值是陽(yáng)極（MOSFET源極）到陰極（MOSFET漏極）電壓差為50 mV，正向調(diào)節(jié)模式和反向關(guān)斷保護(hù)模式之間的切換閾值是陽(yáng)極到陰極電壓差為-11 mV 。
CSV2571在啟動(dòng)之前，必須滿足以下三個(gè)條件：
1.EN 引腳電壓必須大于使能閾值輸入電壓。
2.VCAP 至陽(yáng)極電壓必須大于欠壓鎖定電壓。
3.陽(yáng)極電壓必須大于 VANODE POR 開啟閾值。
如果上述條件未達(dá)到，則 GATE 引腳在內(nèi)部連接到 ANODE 引腳，確保外部 MOSFET 被禁用。
圖3 CSV2571系統(tǒng)框圖
圖4 CSV2571 應(yīng)用DEMO
CSV2571芯片特性
+/-150V工作電壓
適用于外部N通道MOSFET的電荷泵
20mV陽(yáng)極至陰極正向壓降調(diào)節(jié)
使能引腳特性
1μA關(guān)斷電流（EN為低電平）
80μA運(yùn)行靜態(tài)電流（EN為高電平）
2.3A峰值柵極關(guān)斷電流
快速響應(yīng)反向電流阻斷：< 0.75μs
SOT23、SOP8封裝
CSV2571應(yīng)用領(lǐng)域
電動(dòng)工具
冗余電源
電動(dòng)叉車
電摩
卡車
割草機(jī)
CSV2571測(cè)試性能
與競(jìng)品極限耐壓對(duì)比
與競(jìng)品關(guān)斷對(duì)比測(cè)試波形
圖5 (a) CSV2571關(guān)斷響應(yīng) (b) XX74700關(guān)斷響應(yīng)
與肖特基二極管發(fā)熱對(duì)比
(a) 理想二極管CSV2571 (b)肖特基二極管
圖6 導(dǎo)通電流10A下溫度對(duì)比（20s）
CSV2571選配MOSFET注意事項(xiàng)
（1）耐壓：需要高于實(shí)際應(yīng)用輸入的最高工作電壓，通常選擇1.2~2 倍的余量。例如，48V系統(tǒng)建議選耐壓 ≥60V 的MOSFET，12V系統(tǒng)建議選耐壓 ≥30V的MOSFET。
（2）連續(xù)電流能力：根據(jù)負(fù)載最大電流選擇，注意數(shù)據(jù)手冊(cè)中的溫度條件（通常為25°C或100°C）。連續(xù)電流一般選負(fù)載最大電流的2倍以上。
（3）脈沖電流能力：如電機(jī)啟動(dòng)、浪涌等場(chǎng)景，需確保器件能承受短時(shí)過流。
（4）導(dǎo)通電阻：直接影響導(dǎo)通損耗P = I2·RDS(on)。一般選擇導(dǎo)通電阻范圍為20 mV / ILoad≤ RDS(ON) ≤ 50 mV / ILoad。
總結(jié)
理想二極管極低的正向?qū)▔航岛蜆O低的反向泄漏電流特性對(duì)比傳統(tǒng)肖特基二極管體現(xiàn)了更優(yōu)異的能效特性與可靠性，同時(shí)簡(jiǎn)化了熱設(shè)計(jì)并且減小了供電系統(tǒng)的體積，有利于電源系統(tǒng)高效率和小型化。除了上述優(yōu)秀的特性外，理想二極管控制芯片還集成了各種保護(hù)功能，使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以進(jìn)行更加安全靈活的設(shè)計(jì)。
表1 鍇威特量產(chǎn)理想二極管控制器選型表
表2 鍇威特配合理想二極管MOSFET選型表
蘇州鍇威特半導(dǎo)體股份有限公司
蘇州鍇威特半導(dǎo)體股份有限公司成立于2015年，總部位于張家港市，設(shè)有西安子公司，無(wú)錫、南京及深圳分公司。公司專注于智能功率半導(dǎo)體器件與功率集成芯片研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。已于2023年8月18日在上交所科創(chuàng)板成功上市，股票代碼：688693.SH。
自設(shè)立以來(lái)，公司以“自主創(chuàng)芯，助力核心芯片國(guó)產(chǎn)化” 為發(fā)展理念，“服務(wù)零缺陷”為質(zhì)量目標(biāo)，聚焦功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)方向，采取功率器件與功率IC雙輪驅(qū)動(dòng)策略，將公司打造成高品質(zhì)，高可靠的功率半導(dǎo)體供應(yīng)商。
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