反向极性解决方案被看成是一个无可奈何、不得不做的作业。例如，在轿车体系中，搭线发动期间，避免电池反接或许电缆反向衔接很重要，可是体系规划人员也有必要忍耐反向极性维护呈现时的功率损耗。一般状况下，一说到避免反向极性状况，工程师的脑海中首要想到的便是二极管。你是不是觉得有些古怪，孩子的玩具在装上电池后不作业，可是当你把电池的方向调过来后，玩具忽然就好了？嗯，这便是反向极性电路起到的效果，一个简略的二极管就能使你的孩子高兴一整天。
现在，咱们为什么不能将一个二极管用于需求反向极性维护的一切运用呢？传统二极管上有0.7V的压降，而二极管上的功率损耗为V x I。幻想一个要求5A电源的运用。假如运用一个肖特基二极管，那么功率损耗大约为3.5W。除了功率耗散，电路中的可用电压为电源电压减去二极管压降。
在工业和轿车运用中，大多数前端接口要求反向极性维护，而这一维护功用一般由二极管或MOSFET供给。因为它不需求电荷泵，p通道MOSFET一向用于高电流运用。可是，p通道MOSFET的Rds（on） 在低输入电压时变得过高，而且它不能避免反向电流流回到输入端。为了削减静态电流，它还需求额定的电路和信号将其封闭。咱们在随后会评论p通道 MOSFET在运用时的其它坏处。
那么咱们该怎么运用一个简略的n通道MOSFET，并保证咱们无需任何的额定电路，而且要使其运转方法与一个二极管的运转方法彻底相同，而又不发生功率损耗呢？
这时就有一个智能二极管操控器呈现在咱们面前，即LM74610-Q1。因为轿车中的许多电子操控模块直接衔接至轿车电池，所以这款器材在轿车运用中越来越遭到欢迎。任何一个衔接至电池的模块需求遭到反向电压维护，而反向电压是与过错搭线发动进程相关的常见问题。图1中显现的是一个针对轿车前端体系的运用电路。LM74610-Q1智能二极管操控器，连同一个n通道MOSFET和电荷泵电容器，组成了智能二极管解决方案。
图1：LM74610-Q1智能二极管操控器和n通道MOSFET的典型用例。
关于那些具有低电流要求的模块来说，二极管或许愈加有用，而关于所需电流大于2-3A的模块，大多数规划人员将运用一个p通道MOSFET来在反向电压状况呈现时供给维护功用。可是，这样的操控电路比较杂乱，而且高电流p通道MOSFET也比较贵重，而且会添加整体体系本钱。P通道MOSFET常见的Rds（on） 会在低输入电压时急剧上升，而这一状况在启停运用中很常见。如图2所示，实验室测验现已证明，在低输入电压时，p通道MOSFET具有比肖特基二极管更低的热功能。P通道MOSFET也没有反向电流堵截，从而在电压中止、热发动、冷发动和启停状况等典型轿车条件导致的任何输入下降期间，攫取许多的电容器电压。
图2：智能二极管操控器（加上n通道MOSFET）与p通道MOSFET的功能比较图。
ORing运用也需求二极管或MOSFET。轿车范畴最近的一个趋势便是运用冗余电池衔接—一般为两条已装置保险装置的电源途径—将这两条电源途径置于针对安全要害运用的模块之中。紧迫呼叫体系 （E-call） 盒子包括用于正常运转的轿车电池的冗余电源，以及一个备用应急电池，以应对主电池衔接脱离的状况。
低电流模块一般将二极管用于ORing。高电流ORing运用需求愈加杂乱的电路，其间具有许多相关的分立式组件和大型多引脚封装。轿车和工业运用很注重可靠性，从而使规划人员尽或许地削减组件和引脚数量，以下降故障率。
在需求低静态电流流耗的运用中，针对输入维护的以接地为基准的规划方案并不那么有用。轿车排放规范和车辆中数量越来越多的电子模块现已对封闭和接通状况下的电流提出了愈加严厉的预算要求。一般状况下，每个电子模块的封闭状况能够低至100µA。这也是咱们在把轿车停在机场长达2个星期之后依然能够发动车辆的原因。
LM74610-Q1，连同一个n通道MOSFET能够更好地满意低静态电流的要求。它供给与二极管相类似的反向极性维护，以及在正常极性条件下，类似于MOSFET的功能。因为这个器材无需任何操控信号，LM76410-Q1模仿一个双端子器材，而且不是以接地为基准的。
这个不以接地为基准的首要优势在与，LM76410-Q1耗费的静态电流为零。当施加反向电压时，MOSFET的体二极管并未接通，所以它也不会接通LM74610-Q1。当施加一个正常的极性电压时，这个别二极管导电，内部电荷泵电路以二极管的电压发动，而且生成使MOSFET接通的电压。 MOSFET定时（在1%的占空比时）封闭，以从头装满电荷泵。一个受维护电路将在98%占空比上，以固定的时刻距离呈现一个0.6V的压降。在将一个 2.2µF电容器用作电荷泵电容器时，MOSFET每隔2.6s一次性封闭大约50ms。图3显现的是LM74610-Q1的方框图。
图3：LM74610-Q1方框图
二极管的一个固有特点便是阻断反向电压，而且不让反向电流流过。智能二极管操控器模仿了这个运转方法，而且在反向电流期间具有极快速的封闭时刻（一般为2µs）。依照ISO7637，阻断反向电压是经过轿车运用测验的一项重要特性。ISO7637技能标准要求，在由12电源供电运转时，电子模块关于负电压脉冲的影响要做出动态地呼应。
关于反向电压的慢速呼应会导致输出在脉冲期间变为负值，或许严峻放电。假如输出变为负值或许电容器严峻放电，那么下流电子元器材就有或许被损坏。为了避免严峻放电，能够运用更大的大容量电容器，不过这需求更多的电路板空间，本钱也会更高。实验室测验也现已证明，智能二极管操控器要比一个p通道 MOSFET的结构快许多。图4显现的是关于反向极性的快速操作相应，而且如图5所示，因为运用了一个小型4.7uF输出电容器，它能够满意 ISO7637脉冲1的要求。
图4：LM74610-Q1关于反向电压的呼应时刻。
图5：智能二极管操控器解决方案—选用4.7uF输出%&&&&&%器时的ISO脉冲1。
图6：针对智能二极管完成方法的小外形尺度 （8mm x 12mm）。
LM74610-Q1智能二极管操控器和一个n通道MOSFET组合在一起，形成了一个高效的轿车和工业前端反向极性结构，而且能够从低电流扩展至十分高的电流。图6显现的是能够完成的，用于100W解决方案的小外形尺度 （117mm2），它的尺度大约为D2PAK二极管尺度（180mm2）的60%。
