电流倒灌：概念与危害
电流倒灌是指电流从负载或次级电路反向流入电源、初级电路或其他不应受电的部分。这种现象在许多电路中都可能出现，例如：
- 电池充电：充电完成后，电池可能会向充电器反向放电。
- 主电源与备用电池：当主电源断电或电压低于电池电压时，电池电流可能反向流入主电源电路。
- 感性负载：电机、电感等感性负载在断电瞬间会产生反向电动势，形成反向电流。
电流倒灌可能导致设备损坏、火灾或触电风险，因此电路保护措施至关重要。
防倒灌方案：三种主流实现
根据电路中的电流大小、效率和成本等因素，我们分享三种防倒灌方案：
2.1 二极管方案：简单高效
原理：利用二极管的单向导通特性，防止电流反向流动。
电路设计：电源适配器5V输入经过0欧姆短路保护电阻R13，点亮LED指示灯D4，经过10uF陶瓷滤波电容C5降低电源纹波后，通过防反接二极管到达10uF滤波电容C6，为后端负载供电。当负载端产生电流时，二极管截止，防止反向电流。
优点：电路简单，性价比高。
缺点：二极管压降较大，电流大时发热增加，可能导致产品温升不稳定。
2.2 MOS管方案：低损耗
原理：通过控制MOS管的导通状态，阻断反向电流。
电路设计：TYPE-C 5V输入经过P-MOS管AO3401A，A点为0V时，通过电阻R2（1kΩ）接到Q1的栅极，同时通过电阻R1（10kΩ）拉到GND，确保Q1在0V时稳定导通。电流流过Q1到达10uF滤波电容C6，为后端负载供电。当负载端产生电流时，Q1截止，无电流流过。
优点：压降低，内阻低，发热小，性价比高。
缺点：外围电路比二极管方案复杂。
2.3 理想二极管方案：高性能
原理：使用理想二极管（如LM66100DCK）控制电流方向，防止反向电流。
电路设计：电池电源4.2V连接到理想二极管LM66100DCK的输入引脚，VOUT输出受控于CE使能引脚。CE引脚通过1kΩ电阻R4连接到VOUT端C点，稳压二极管D2保护CE引脚。当CE引脚电压高于输入电压时，内部PMOS截止，关闭输出；当CE引脚电压较低时，内部PMOS导通输出。
优点：保护全面，压降低，内阻低，发热小。
缺点：价格稍贵。
3. 多电源接入时的防倒灌策略
刚刚我们分析的是三种供电单独接入时的情况，那当三种供电同时接入时，如果能够做到防倒灌呢？这里，我们设计的是电源适配器的优先级最高，依次是TYPE-C输入，电池输入为负载供电，为什么是这样子呢？让我们来分析一下：
- 优先级顺序：电源适配器 > TYPE-C > 电池。
- 工作原理：
- 电源适配器供电：A点电位4.7V，通过电阻R2拉高Q1的Vgs电压，PMOS截止，TYPE-C输出断开。C点电位4.7V，LM66100DCK内部PMOS截止，电池不输出。
- TYPE-C供电：A点电位0V，通过电阻R2拉低Q1的Vgs电压，PMOS导通，TYPE-C输出5V。C点电位5V，LM66100DCK内部PMOS截止，电池不输出。
- 电池供电：A点和C点电位均为0V，LM66100DCK内部PMOS导通，电池为负载供电。
