一“接”之误，电池安危，聊聊电池防反的那些事：MPQ5850的破局之道

为了满足前端对大电流、快速响应和小占地面积的需求，MPS 开发了基于Boost驱动模式的MPQ5850-AEC1，它是一款智能的汽车级理想二极管控制器，采用TSOT23-8的超小封装，芯片尺寸只有2mm*3mm，可以高效驱动外部N-MOSFET来代替传统肖特基二极管或P-MOSFET进行汽车前端反向输入保护。

图1 MPQ5850及其典型应用电路

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创新设计，性能优异

MPQ5850芯片内部集成的Boost变换器采用固定峰值电流模式控制，可以高效地产生一个高于Drain端12V的电压，确保精准、稳定地驱动外部N-MOSFET。

图2 MPQ5850的功能框图

当Boost变换器输出的浮动电压低于12V时，其控制电路即刻会发送一个开通脉冲，驱动Boost的下管导通，电感进入充电状态。当电感电流上升到设定的峰值电流220mA时，该脉冲结束，下管截止，电感随即通过二极管续流，进入放电状态，直到电感电流减小至0mA，下一个开通周期才会重新启动。

图3 MPQ5850内部集成的Boost的工作时序图

这种固定峰值电流模式控制使得Boost的开关频率只有800Hz左右，进而带来很小的静态功耗（4μA的关断电流和30μA的静态工作电流），也使该设备成为电池供电应用的理想选择。

02

极小的导通压降

MPQ5850通过精密调控外部N-MOSFET的Gate电压，确保其两端压降(VSD）恒定在仅20mV。面对负载电流的动态变化，该器件展现出卓越的响应能力：当负载电流上升时，（找元器件现货上唯样商城）Gate电压同步上升，直到MOSFET实现完全导通；而当负载电流下降时 ，Gate电压又能精准下调，使MOSFET恰好处在理想的线性工作区，持续保持20mV的超低压降。这一特性显著减少了系统在实际应用中的功率损耗，特别是在大电流场景下，MPQ5850的出色表现成为降低功耗、提升能效的理想之选。

图4 Gate驱动状态切换

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超快的保护速度与杰出的整流功能

MPQ5850凭借其出众的栅极驱动能力（170mA上拉电流），远超市场上常见的charge pump驱动方案（典型为20mA上拉电流），显著优势不言而喻。

同时由于芯片正常工作于20mV调制状态，使得外部的N-MOSFET工作于理想的线性工作区而保持较低的Vgs。因此，在面对负压或反流状况，MPQ5850展现出超乎寻常的瞬态响应速度，迅速且精准地为后级电路提供全面保护，确保系统安全稳定的运行。

MPQ5850出众的防反能力和输入电压整流性能，确保其完全符合严苛的ISO 16750和ISO 7637标准。如图4所示，该器件在面对IV级别的负脉冲测试和100kHz输入叠加高频交流信号测试时，均展现出卓越的性能。

图5 MPQ5850的ISO 16750负向脉冲测试与ISO 7637输入整流能力测试波形

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卓越的Cold Crank工作特性

MPQ5850的独特之处在于，其内部电路运行并非依赖VBATT供电，而是由漏极电压（VOUT）直接驱动。这一设计使得，只要VOUT超过其UVLO阈值电压，即使在极端冷启动条件下（当VBATT降至0V时），MPQ5850仍能稳定工作。

图6 MPQ5850的冷启动测试波形

如果VOUT下降到UVLO阈值以下，则器件将GATE引脚下拉到SOURCE引脚（也是N-MOSFET的源极），直到boost输出电容CRES上的电压放电到其UVLO阈值之下。这允许该设备在有低电压瞬变时（例如冷起动条件）期间还能正常工作维持正向电压降最小化。

当VOUT降至UVLO阈值以下时，驱动电路由Boost输出电容CRES继续供电，直到CRES两端压降低于其UVLO阈值电压时，GATE引脚才会拉低至与SOURCE引脚（即N-MOSFET源极）平齐，将N-MOSFET关断。此举确保系统在遭遇如冷启动等低电压瞬变状况时，该设备也能保持稳健运行，最大限度地减小正向电压降，确保性能稳定且高效。

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超前的报警指示

MPQ5850集成Power Good（PG）引脚，可以用于指示MPQ5850的状态。当芯片被禁用或Boost输出失调时，PG会拉低，指示错误行为。同时，当Vsd>75mV超过17us时，PG也会发送错误警告信号来指示过流状态。

图7 Power Good测试波形

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优越的EMI性能

MPQ5850内部的Boost变换器，以800Hz的开关频率稳定运行，巧妙地规避了对额外EMI滤波器地需求，如此一来，即使面临严苛的EMI环境，该芯片也能游刃有余，展现出卓越的电磁兼容性能。

图8 MPQ5850在CISPR25 Class 5下CE和RE 的EMI表现

MPQ5850智能二极管控制器，以其独特的优势，为用户实现全方位、高效的解决方案。它不仅能显著提升系统效率，更在降EMI干扰方面表现出色。即使面临严苛环境挑战，如冷启动和输入叠加高频AC的形况，仍能稳定可靠地运行。

另外，在MPQ5850防反的解决方案之上，我们已经成功开发出了MPQ5852，新增电池电压与负载电压的过压(OV)、欠压(UV)检测与诊断功能，提升系统防护和监控能力。

MPS 现可提供全系列符合AEC-Q100规格的汽车电源芯片方案，拥有包括升降压与升压DCDC、降压DCDC、PMICs、线性稳压（LDO）、LED驱动、USB（无线）车充、电机驱动、半桥驱动、负载开关、D类音频功放、电压监测、电流监测、多相电源、传感器芯片、ADAS电源管理等完善的产品矩阵。

审核编辑 黄宇