Comprendre une diode «idéale» constituée d'un transistor MOSFET à canal p et PNP

Les modèles Raspberry Pi B + ont un circuit de protection entre le connecteur USB et le réseau 5V sur la carte. Ils recommandent de mettre une circuit de protection similaire sur un Pi HAT avant de `` remettre en marche '' le pi via son en-tête GPIO avec un polyfuse. Je comprends pourquoi c'est la recommandation, mais j'aimerais en savoir plus sur le fonctionnement de ce circuit.

J'ai fait quelques recherches avant de poster cette question et j'ai trouvé des informations sur l'utilisation d'un MOSFET comme diode de chute de basse tension, mais ils avaient tous la grille câblée directement à la terre sans la paire de PNP et les résistances. Que font-ils pour ce circuit? Est-ce que cela utilise principalement la diode du corps? Dans ce cas, quelles sont les informations pertinentes sur la fiche technique qualifiant le DMG2305UX pour cette application? Dans les autres circuits que j'ai trouvés, il semblait faible Rdson et Vgsth compatible avec le circuit semblait être les caractéristiques pertinentes.

L'idée des transistors est que:

• Si la gauche est basse et la droite haute R2 (et le transistor gauche un peu) polarisera négativement la base de la base du transistor droit, lui permettant de pousser la grille à la tension droite; la fermeture du canal du FET et la diode du corps se bloqueront également.
• Si la droite est basse et la gauche haute, la jonction du transistor gauche fonctionnera comme une diode et tirera la base du transistor droit assez haut pour se fermer, permettant à R3 de tirer la grille bas, ouvrant le transistor. Initialement, le côté droit commencera à être alimenté par la diode du corps, mais assez rapidement la faible résistance du canal prendra le relais, provoquant une très faible chute.

Le transistor gauche agit donc comme une diode adaptée au transistor droit. Les valeurs exactes des composants peuvent dépendre un peu de la paire appariée MOSFET et PNP choisie. Des astuces similaires sont disponibles sous d'autres formes, mais c'est la plus connue.

Si vous attachez la grille du MOSFET directement à la terre, comme ceci:

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Vous créez effectivement un lien permanent, avec éventuellement un comportement de démarrage ajusté. Habituellement, ce comportement au démarrage est amélioré en utilisant des condensateurs et / ou des résistances sur le chemin de grille.

Parce que si la gauche est haute et la droite non, la droite sera soulevée par la diode du corps, alors la source deviendra plus haute que la grille, ce qui provoquera l'activation du FET. Si la droite monte haut, la source monte tout de suite par rapport à la porte et de nouveau le FET s'active. Pas grand chose pour l'action des diodes.

Dans les deux cas, vous rechercherez généralement un transistor à effet de champ qui a une très faible résistance en marche au moins 10 à 20% inférieure à la tension de fonctionnement minimale. Donc, si vous l'utilisez sur 3,3 V, vous voudriez un FET entièrement activé à 2,5 V environ, ce qui signifierait probablement un seuil de 1,2 V ou moins, mais cela dépend des fiches techniques.