LM5060系列 5.5V 至 65V 高压侧保护控制器数据手册

LM5060 高侧保护控制器可在正常开/关转换和故障条件下对高侧 N 沟道 MOSFET 进行智能控制。浪涌电流由输出电压的几乎恒定的上升时间控制。POWER GOOD输出指示输出电压何时达到输入电压，并且MOSFET完全导通。提供输入 UVLO （带滞后） 以及可编程输入 OVP。使能输入提供远程开或关控制。可编程 UVLO 输入可用作第二个使能输入，以实现安全冗余。单个电容器对初始启动 V 进行编程GS系列故障检测延迟时间，转换 VDS 系列故障检测延迟时间和连续过流 VDS 系列故障检测延迟时间。当检测到的故障情况持续超过允许的故障延迟时间时，MOSFET 将被锁定，直到使能输入或 UVLO 输入先切换为低电平，然后再切换为高电平。
*附件：lm5060.pdf

特性

• 提供汽车级 / AEC Q-100
• 宽工作输入电压范围：
  5.5 V 至 65 V
• 功能安全能力
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 禁用模式下的静态电流小于 15μA
• 受控的输出上升时间，用于安全连接电容负载
• 用于外部 N 沟道 MOSFET 的电荷泵栅极驱动器
• 带迟滞的可调欠压锁定 （UVLO）
• UVLO 用作需要安全冗余的系统的第二个使能输入
• 可编程故障检测延迟时间
• 检测到负载故障后 MOSFET 闭锁
• 低漏极有效开路 POWER GOOD （nPGD） 输出
• 可调输入过压保护 （OVP）
• 过压关断后立即重启
• 10 引脚 VSSOP

参数

方框图

概述

LM5060是一款高侧保护控制器，适用于需要低静态电流的应用场景，如汽车电子和工业电源分配与控制。该器件通过智能控制外部高侧N沟道MOSFET，在正常开关转换和故障条件下提供保护。

主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：支持5.5V至65V的输入电压。
• ‌低静态电流‌：在禁用模式下，静态电流小于15μA。
• ‌功能安全‌：提供文档支持功能安全系统设计。
• ‌可编程电流限制‌：通过外部电阻设置。
• ‌ 可编程欠压锁定（UVLO） ‌：具有迟滞功能，可作为系统的冗余使能输入。
• ‌ 可编程过压保护（OVP） ‌：通过外部电阻分压器设置。
• ‌故障检测延迟时间可编程‌：通过外部电容设置。
• ‌POWER GOOD输出‌：活动低电平开漏输出，指示外部MOSFET的状态。
• ‌热关断保护‌：防止器件过热损坏。

应用场景

• ‌汽车电子‌：如车身电子系统。
• ‌工业电源分配和控制‌。

功能描述

• ‌电流保护‌：通过检测MOSFET的漏源电压降实现过流保护，当超过设定的阈值时，延时后关断MOSFET。
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：当输入电压低于设定阈值时，关断MOSFET。
• ‌ 过压保护（OVP） ‌：当输入电压高于设定阈值时，关断MOSFET。
• ‌ 使能输入（EN） ‌：允许远程开关控制，当EN引脚电压低于0.8V时，LM5060进入低电流关断状态。
• ‌故障检测延迟‌：通过外部电容设置故障检测延迟时间，以避免误动作。
• ‌热关断‌：当器件温度超过设定阈值时，自动关断输出。

电气特性

• ‌输入电压范围‌：5.5V至65V。
• ‌ 静态电流（禁用模式） ‌：小于15μA。
• ‌ 输出电流（典型值） ‌：由外部MOSFET决定。
• ‌ UVLO阈值（典型值） ‌：1.6V，具有迟滞。
• ‌ OVP阈值（典型值） ‌：2.0V，具有迟滞。
• ‌ GATE引脚输出电压（典型值） ‌：16.8V以上（相对于OUT引脚）。

封装与尺寸

• ‌封装类型‌：10引脚VSSOP封装。
• ‌尺寸‌：3.00mm x 3.00mm。

典型应用

• ‌LM5060EVAL设计‌：提供了评估模块的基本设计过程。
• ‌反向极性保护‌：通过二极管或电阻实现反向极性保护。

设计指南

• ‌GATE引脚控制‌：详细介绍了GATE引脚的充电和放电过程，以及如何通过外部电容调整输出电压的上升时间。
• ‌故障检测延迟‌：解释了如何通过外部电容设置故障检测延迟时间，以避免在启动或负载瞬变时误触发故障保护。
• ‌MOSFET选择‌：提供了选择外部MOSFET时的考虑因素，包括BVDSS、RDS(ON)、最大瞬态电流等。
• ‌输入和输出电容‌：建议根据实际应用添加输入和输出电容，以限制电压尖峰和噪声。