Entendendo um diodo 'ideal' feito de um MOSFET de canal p e transistores PNP

Os modelos Raspberry Pi B + têm um circuito de proteção entre o conector USB e a rede de 5V na placa. Eles recomendam colocar uma circuidade de proteção semelhante em um Pi HAT antes de "empurrar" o pi através de seu cabeçalho GPIO junto com um polifusível. Entendo por que essa é a recomendação, mas gostaria de entender mais sobre como esse circuito funciona.

Eu fiz algumas pesquisas antes de postar esta pergunta e encontrei informações sobre o uso de um MOSFET como diodo de queda de baixa tensão, mas todos eles tinham o portão conectado diretamente ao terra, sem o par de PNPs e resistores. O que eles estão fazendo para este circuito? Além disso, isso é principalmente usando o diodo do corpo? Nesse caso, quais são as informações relevantes na folha de dados que qualificam o DMG2305UX para este aplicativo? Nos outros circuitos que encontrei, parecia baixo o Rdson e o Vgsth compatíveis com o circuito pareciam as características relevantes.

A ideia dos transistores é que:

• Se a esquerda for baixa e a direita for alta, R2 (e o transistor esquerdo um pouco) desviará negativamente a base da base do transistor direito, permitindo que ele empurre a porta na voltagem correta; fechar o canal do FET e o diodo do corpo também bloqueará.
• Se a direita estiver baixa e a esquerda alta, a junção do transistor esquerdo funcionará como um diodo e puxará a base do transistor direito alto o suficiente para fechar, permitindo que R3 puxe o portão para baixo, abrindo o transistor. Inicialmente, o lado direito começará a ser alimentado pelo diodo do corpo, mas rapidamente a baixa resistência do canal assumirá o controle, causando uma queda muito baixa.

Portanto, o transistor esquerdo atua como um diodo correspondente ao transistor direito. Os valores exatos dos componentes podem depender um pouco do par combinado MOSFET e PNP escolhido. Truques semelhantes estão disponíveis de outras maneiras, mas este é o mais conhecido.

Se você amarrar o portão do MOSFET diretamente ao terra, assim:

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Você está efetivamente criando um link sempre ativo, possivelmente com algum comportamento de inicialização ajustado. Normalmente, esse comportamento de inicialização é aprimorado usando capacitores e / ou resistores no caminho da porta.

Como se a esquerda estiver alta e a direita não, a direita será levantada pelo diodo do corpo, a fonte se tornará mais alta que o portão, fazendo com que o FET seja ligado. Se a direita subir, a fonte subirá em relação ao portão imediatamente e novamente o FET será ativado. Não há muito para a ação do diodo.

Em ambos os casos, geralmente você procuraria um FET que tenha uma resistência muito baixa, pelo menos 10 a 20% abaixo da tensão operacional mínima. Portanto, se você o estiver usando em 3,3V, você desejaria um FET totalmente ativado em 2,5V, o que provavelmente significaria um limite de 1,2V ou menos, mas isso se deve às folhas de dados.