Texas Instruments LM74722-Q1理想二極管控制器可驅(qū)動(dòng)和控制外部背靠背N溝道MOSFET，以模擬具有電源路徑開(kāi)和關(guān)控制以及過(guò)壓保護(hù)功能的理想二極管整流器。3V至65V寬輸入電源支持保護(hù)和控制12V和24V汽車(chē)電池供電ECU。該器件可以保護(hù)負(fù)載并承受低至 –65V的負(fù)電源電壓。集成式理想二極管控制器 (GATE) 驅(qū)動(dòng)第一個(gè)MOSFET以取代肖特基二極管，實(shí)現(xiàn)反向輸入保護(hù)和輸出電壓保持。強(qiáng)大的升壓穩(wěn)壓器具有快速開(kāi)啟和關(guān)閉比較器，可在汽車(chē)測(cè)試期間確保穩(wěn)健高效的MOSFET開(kāi)關(guān)性能，例如ISO16750或LV124，其中ECU會(huì)遭受輸入短暫中斷和頻率高達(dá)200kHz的AC疊加輸入信號(hào)的影響。運(yùn)行中的Texas Instruments LM74722-Q1具有35μA（最大值）低靜態(tài)電流，可實(shí)現(xiàn)常開(kāi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)電源路徑中的第二個(gè)MOSFET，該器件允許使用EN引腳進(jìn)行負(fù)載斷開(kāi)控制。當(dāng)EN為低電平時(shí)，靜態(tài)電流降至3.3μA（最大值）。該器件使用OV引腳，具有可調(diào)節(jié)的過(guò)壓截止或過(guò)壓鉗位保護(hù)功能。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments LM74722-Q1理想二極管控制器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 下列性能符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)：
  • 設(shè)備溫度等級(jí)1（-40°C至+125°C環(huán)境工作溫度范圍）
  • 設(shè)備人體模型 (HBM) ESD分類(lèi)等級(jí)2
  • 器件充電器件模型 (CDM) ESD分類(lèi)等級(jí)C4B
• 輸入范圍：3V至65V
• 反向輸入保護(hù)至-65V
• 低靜態(tài)電流：工作時(shí)為35μA（最大值）
• 低關(guān)斷電流：3.3μA（最大值）（EN=低）
• 具有13mV A至C正向壓降調(diào)節(jié)的理想二極管操作
• 驅(qū)動(dòng)外部背對(duì)背N溝道MOSFET
• 集成30mA升壓調(diào)節(jié)器
• 有源整流高達(dá)200kHz
• 快速響應(yīng)反向電流阻斷：0.5μs
• 0.72μs快進(jìn)GATE打開(kāi)延遲
• 可調(diào)過(guò)壓保護(hù)
• 采用合適的TVS二極管，符合汽車(chē)ISO7637瞬態(tài)要求
• 采用節(jié)省空間的12引腳WSON封裝

功能框圖

LM74722-Q1理想二極管控制器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、核心特性

• • ?寬電壓范圍?：3V至65V輸入電壓，支持-65V反向輸入保護(hù)* ?超低靜態(tài)電流?：
  • 工作模式下最大35μA
  • 關(guān)斷模式下僅3.3μA
• ?理想二極管特性?：
  • 13mV典型正向壓降調(diào)節(jié)
  • 0.5μs快速反向電流阻斷
  • 支持200kHz主動(dòng)整流
• ?集成保護(hù)功能?：
  • 可調(diào)過(guò)壓保護(hù)(OVP)
  • 集成30mA升壓穩(wěn)壓器
  • 符合ISO7637汽車(chē)瞬態(tài)要求

?封裝信息?：

• 12引腳WSON封裝(3mm×3mm)
• 符合AEC-Q100 Grade 1認(rèn)證(-40°C至+125°C)

二、功能架構(gòu)解析

1. 雙MOSFET驅(qū)動(dòng)架構(gòu)

• ?GATE引腳?：控制理想二極管MOSFET(Q1)
  • 調(diào)節(jié)Q1柵極電壓維持13mV正向壓降
  • 集成快速反向比較器(0.5μs響應(yīng))
• ?PD引腳?：控制負(fù)載斷開(kāi)MOSFET(Q2)
  • 50μA驅(qū)動(dòng)/88mA峰值下拉能力
  • 支持過(guò)壓關(guān)斷和EN控制

2. 電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

• ?VSNS/SW引腳?：
  • 集成104-430Ω電池監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)
  • EN低電平時(shí)斷開(kāi)電阻網(wǎng)絡(luò)降低漏電流
• ?OV引腳?：
  • 可編程過(guò)壓閾值(1.125V-1.33V)
  • 110mV典型滯回

3. 升壓穩(wěn)壓器

• 13-15.5V輸出(1.1V滯回)
• 支持100μH電感(175mA飽和電流)
• 典型負(fù)載能力30mA

三、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

1. 12V電池保護(hù)電路

?核心元件選型?：

• ?TVS二極管?：SMBJ33CA(雙向)
• ? MOSFET(Q1/Q2) ?：BUK7Y4R8-60E
  • 60V VDS額定值
  • 4.8mΩ RDS(on)
• ?升壓元件?：
  • L1: 100μH(Coilcraft XPL2010-104ML)
  • C2/C3: 1μF 50V陶瓷電容

?保護(hù)閾值設(shè)置?：

• 過(guò)壓保護(hù)(OVP)：37V
  • R1=90.9kΩ, R2=9.09kΩ, R3=3.48kΩ
• 電池監(jiān)測(cè)比例：1:8

2. 24V系統(tǒng)設(shè)計(jì)變更

• ?TVS選擇?：
  • TVS+: SMBJ58A(單向)
  • TVS-: SMBJ28A(單向)
• ?MOSFET升級(jí)?：75V VDS額定值
• 電阻網(wǎng)絡(luò)需重新計(jì)算

四、關(guān)鍵設(shè)計(jì)考慮

1. 熱設(shè)計(jì)要點(diǎn)

• 裸露焊盤(pán)(RTN)必須保持懸空
• 功率走線(xiàn)寬度≥2mm(1oz銅厚)
• 建議使用4×4陣列0.3mm過(guò)孔散熱

2. 瞬態(tài)保護(hù)方案

• ?ISO7637-2脈沖1防護(hù)?：
  • -150V/2ms脈沖處理
  • 需配合TVS二極管吸收能量
• ?布局規(guī)范?：
  • 輸入電容C1: 0.1μF陶瓷電容
  • 輸出Schottky二極管(可選)

3. 浪涌電流控制

計(jì)算公式：
CdVdT = (IPD_DRV × COUT)/IINRUSH
典型值：

• IINRUSH=250mA時(shí)，CdVdT=10nF
• 浪涌持續(xù)時(shí)間≈2.36ms(470μF負(fù)載)

五、性能測(cè)試數(shù)據(jù)

六、應(yīng)用場(chǎng)景推薦

1. ?ADAS域控制器電源?：
   • 滿(mǎn)足LV124 E-10微短路測(cè)試
   • 支持功能狀態(tài)A要求
2. ?高級(jí)音響系統(tǒng)?：
   • 200kHz主動(dòng)整流降低發(fā)熱
   • 35μA靜態(tài)電流適合常電系統(tǒng)
3. ?車(chē)身控制模塊?：
   • -65V反向電壓保護(hù)
   • 集成負(fù)載dump防護(hù)

LM74722-Q1通過(guò)創(chuàng)新的雙MOSFET控制架構(gòu)，為汽車(chē)電子系統(tǒng)提供了高可靠性電源保護(hù)解決方案，其優(yōu)異的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和超低功耗特性使其成為新一代汽車(chē)電源設(shè)計(jì)的理想選擇。