震撼“芯”品 | 锴威特推出全国首款150V高压理想二极管控制器CSV2571
2025-07-17
锴威特重磅推出
全国首款150V高压理想二极管控制器CSV2571
在现代电子系统中，电源保护已经不仅仅是“加个二极管”那么简单了。传统的整流二极管不仅导通压降高、发热大、效率低，需要极大的散热面积，而且具有二极管反向恢复问题，已经越来越难以满足高性能电源系统的需求。为此，锴威特推出一款适应高达150V电压输入的理想二极管控制器CSV2571，以其超低压降、超快响应速度、宽输入电压范围等特性，逐渐成为电源设计理想二极管领域的新星产品。锴威特的CSV2571理想二极管控制器可以兼容不同输入电池电压平台，将在电池输入反向保护，冗余电源并联设计（Oring）等领域提高系统整体效率和性能，发挥不可替代的作用。
图1 高压理想二极管应用领域
理想二极管简介
顾名思义，“理想二极管”本意是不考虑寄生参数影响下的理想状态下的二极管，即正向导通压降为零，反向截止耐压无穷大，并且可以实现瞬间正反向切换工作。实际上这样的二极管是不存在的。
为了尽可能接近理想二极管的正向导通反向截止功能，我们采用了一种模拟真实理想二极管行为的电路实现，它通常由一个控制器芯片（如 CSV2571）配合一个外接N沟道 MOSFET构成，如图2（b）所示。其核心优势是：
1.几乎为零的正向压降。
2.快速的反向关断，防止电流回灌。
3.更高的效率和更低的发热。
图2 (a) 二极管 (b) 理想二极管
理想二极管与肖特基二极管方案对比：
CSV2571产品简介
CSV2571 是一款耐压高达150V低IQ的理想二极管控制芯片，与外部 MOSFET 配合工作。MOSEFT正向导通工作时，CSV2571通过对门级驱动电压调节将MOSFET压降维持在20mV左右，可有效降低导通损耗。
CSV2571通过检测MOSFET源极和漏极压差来控制工作模式切换，正向调节模式和正向导通模式之间的切换阈值是阳极（MOSFET源极）到阴极（MOSFET漏极）电压差为50 mV，正向调节模式和反向关断保护模式之间的切换阈值是阳极到阴极电压差为-11 mV 。
CSV2571在启动之前，必须满足以下三个条件：
1.EN 引脚电压必须大于使能阈值输入电压。
2.VCAP 至阳极电压必须大于欠压锁定电压。
3.阳极电压必须大于 VANODE POR 开启阈值。
如果上述条件未达到，则 GATE 引脚在内部连接到 ANODE 引脚，确保外部 MOSFET 被禁用。
图3 CSV2571系统框图
图4 CSV2571 应用DEMO
CSV2571芯片特性
+/-150V工作电压
适用于外部N通道MOSFET的电荷泵
20mV阳极至阴极正向压降调节
使能引脚特性
1µA关断电流（EN为低电平）
80µA运行静态电流（EN为高电平）
2.3A峰值栅极关断电流
快速响应反向电流阻断：< 0.75µs
SOT23、SOP8封装
CSV2571应用领域
电动工具
冗余电源
电动叉车
电摩
卡车
割草机
CSV2571测试性能
与竞品极限耐压对比
与竞品关断对比测试波形
图5 (a) CSV2571关断响应 (b) XX74700关断响应
与肖特基二极管发热对比
(a) 理想二极管CSV2571 (b)肖特基二极管
图6 导通电流10A下温度对比（20s）
CSV2571选配MOSFET注意事项
（1）耐压：需要高于实际应用输入的最高工作电压，通常选择1.2~2 倍的余量。例如，48V系统建议选耐压 ≥60V 的MOSFET，12V系统建议选耐压 ≥30V的MOSFET。
（2）连续电流能力：根据负载最大电流选择，注意数据手册中的温度条件（通常为25°C或100°C）。连续电流一般选负载最大电流的2倍以上。
（3）脉冲电流能力：如电机启动、浪涌等场景，需确保器件能承受短时过流。
（4）导通电阻：直接影响导通损耗P = I²·RDS(on)。一般选择导通电阻范围为20 mV / ILoad≤ RDS(ON) ≤ 50 mV / ILoad。
总结
理想二极管极低的正向导通压降和极低的反向泄漏电流特性对比传统肖特基二极管体现了更优异的能效特性与可靠性，同时简化了热设计并且减小了供电系统的体积，有利于电源系统高效率和小型化。除了上述优秀的特性外，理想二极管控制芯片还集成了各种保护功能，使得系统设计人员可以进行更加安全灵活的设计。
表1 锴威特量产理想二极管控制器选型表
表2 锴威特配合理想二极管MOSFET选型表
苏州锴威特半导体股份有限公司
苏州锴威特半导体股份有限公司成立于2015年，总部位于张家港市，设有西安子公司，无锡、南京及深圳分公司。公司专注于智能功率半导体器件与功率集成芯片研发、生产和销售。已于2023年8月18日在上交所科创板成功上市，股票代码：688693.SH。
自设立以来，公司以“自主创芯，助力核心芯片国产化” 为发展理念，“服务零缺陷”为质量目标，聚焦功率半导体产业方向，采取功率器件与功率IC双轮驱动策略，将公司打造成高品质，高可靠的功率半导体供应商。
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