LM74912-Q1 汽车级理想二极管，集成过压和短路保护，带故障输出数据手册

LM74912-Q1 理想二极管控制器驱动和控制外部背靠背 N 沟道 MOSFET，以模拟具有电源路径开/关控制的理想二极管整流器，具有过压、欠压和输出短路保护功能。3V 至 65V 的宽输入电源可保护和控制 12V 和 24V 汽车电池供电的 ECU。该器件可以承受并保护负载免受低至 –65 V 的负电源电压的影响。集成的理想二极管控制器 （DGATE） 驱动第一个 MOSFET，以取代肖特基二极管，用于反向输入保护和输出电压保持。在电源路径中具有第二个 MOSFET，该器件允许使用 HGATE 控制在发生过流和过压事件时进行负载断开（ON/OFF 控制）。该器件集成了电流检测放大器，可提供基于外部 MOSFET VDS 检测的短路保护，并具有可调节的电流限制。当在输出上检测到短路情况时，该器件将锁存负载断开 MOSFET。该器件具有可调节的过压截止保护功能。该器件具有 SLEEP 模式，可实现超低静态电流消耗 （6 μA），同时在车辆处于停车状态时为始终开启的负载提供刷新电流。LM74912-Q1 的最大额定电压为 65 V。
*附件：lm74912-q1.pdf

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C 环境工作温度范围
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 3V 至 65V 输入范围
• 低至 –65 V 的反向输入保护
• 在共漏极配置中驱动外部背靠背 N 沟道 MOSFET
• 具有 10.5mV A 至 C 正向压降调节的理想二极管作
• 低反向检测阈值 （–10.5 mV），快速响应 （0.5 μs）
• 20mA 峰值栅极 （DGATE） 导通电流
• 2.6A 峰值 DGATE 关断电流
• 可调的过压和欠压保护
• MOSFET 闭锁状态下的输出短路保护
• 关断电流为 2.5μA 的超低功耗模式（EN=低）
• 具有 6μA 电流的睡眠模式（EN=高，睡眠=低）
• 通过合适的瞬态电压抑制器 （TVS） 二极管满足汽车ISO7637瞬态要求
• 采用 4 mm × 4 mm 24 引脚 VQFN 封装

参数

方框图

1. 产品概述

LM74912-Q1 是一款专为汽车应用设计的理想二极管控制器，具备故障输出、过压、欠压和短路保护功能。该器件适用于驱动和控制外部背对背N沟道MOSFET，以模拟理想二极管整流器，并提供电源路径的ON/OFF控制。

2. 关键特性

• ‌AEC-Q100 认证‌：适用于汽车应用，环境温度范围为-40°C至+125°C。
• ‌宽输入范围‌：支持3 V至65 V的输入电压范围，适用于12 V和24 V汽车电池供电的ECU。
• ‌反向输入保护‌：可承受低至-65 V的负电源电压。
• ‌理想二极管操作‌：具有10.5 mV的A到C正向电压降调节。
• ‌快速响应‌：反向检测阈值为-10.5 mV，响应时间为0.5 µs。
• ‌低功率模式‌：SLEEP模式下电流仅为6 µA，关断模式下电流为2.5 µA。
• ‌短路保护‌：输出短路保护，MOSFET锁定关闭状态。
• ‌可调整保护‌：过压和欠压保护可调。

3. 电气规格

• ‌工作结温‌：-40°C至150°C。
• ‌供电电压‌：3 V至65 V。
• ‌启用阈值电压‌：EN引脚启用阈值电压为0.8 V至1.05 V，关断阈值电压为0.41 V至0.7 V。
• ‌过压/欠压保护‌：过压保护阈值可调，欠压保护阈值可调。
• ‌短路保护‌：短路保护阈值默认为50 mV，可通过外部电阻调整。

4. 功能描述

• ‌双栅极控制‌：DGATE用于控制理想二极管阶段的MOSFET，HGATE用于控制负载断开开关阶段的MOSFET。
• ‌电荷泵‌：为外部N沟道MOSFET提供驱动电压。
• ‌短路保护‌：监测外部MOSFET的VDS电压，并在超过阈值时关闭HGATE，同时FLT引脚拉低。
• ‌过压/欠压保护‌：通过调整SW、OV和UVLO引脚的电阻分压网络来设置过压和欠压阈值。
• ‌SLEEP模式‌：在SLEEP引脚拉低时进入低功耗模式，内部电荷泵和栅极驱动关闭，但提供内部旁路路径以维持有限电流的输出电压。

5. 应用领域

• 汽车电池保护
• ADAS域控制器
• 信息娱乐和集群系统
• 汽车外部放大器
• 冗余电源的主动ORing

6. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：24引脚VQFN封装。
• ‌封装尺寸‌：4 mm × 4 mm。

7. 文档与支持

• 提供详细的数据手册，包括规格、应用信息、布局指南等。
• 可通过TI的E2E™支持论坛获取设计帮助和快速验证答案。