双向开关的工作原理及实现电流双向流动的方法

01双向开关的工作原理

▍ 通过MOS管实现双向导通

通过将两个MOS管以背靠背的方式串联，可以构建出一个双向开关。

 

双向开关，一种由MOSFET或IGBT构成的有源元件，具备上电后允许电流双向流通、断电时阻断双向电压的特性。其设计使得双向传导成为可能。例如，在A点施加正电压，同时在B点施加负电压，电流便会从A点流向B点。而当电压极性发生反转时，电流方向也随之改变，从B点流向A点。

 

双向开关是由MOSFET或IGBT这两种有源元件背靠背串联而成的。

 

▍ 双向开关在充电过程中的作用

那双向开关是如何确保电流能够双向流动的呢？在USB为电池充电的过程中，Q3会导通，这样USB电源就能通过Q1的体二极管和Q3构成一个回路。接着，Q1和Q2的导通，进一步实现了对电池的充电功能。

 

在电池为USB外接负载供电的过程中，Q3导通，从而电池电源能够通过Q2的体二极管和Q3形成供电回路，同时Q1、Q2的导通也确保了USB接口电路的稳定供电。

 

▍ 背靠背串联的好处

然而，当需要关断电流以实现反向电流阻断和电流防倒灌功能时，控制Q3的关断即可实现。那么，为什么需要采用背靠背串联的方式，而不是仅使用一个MOS管呢？这是因为，若仅使用一个MOS管，在关断状态下，电池仍可能通过该MOS管的体二极管进行放电，从而无法有效实现关断。但通过使用两个MOS管并背靠背串联，当这两个MOS管都处于关断状态时，其体二极管的反向串联将能有效阻断电池的放电路径。

 

 

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