Texas Instruments LM74912-Q1理想二极管控制器数据手册

Texas Instrument LM74912-Q1理想二极管控制器驱动和控制外部背靠背N沟道MOSFET。实现此功能是为了模拟具有电源路径开/关控制的理想二极管整流器，并具有过压、欠压和输出短路保护。3V至65V宽输入电源支持保护和控制12V和24V汽车电池供电ECU。该器件可以保护负载并承受低至-65V负电源电压。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，实现反向输入保护和输出电压保持。该器件在电源路径中设有第二个MOSFET，在过流和过压事件时，可通过HGATE控制实现负载断开（开/关控制）。该器件具有集成电流检测放大器，可提供基于外部MOSFET VDS检测的短路保护以及可调电流限制。当输出端检测到短路情况时，器件会锁断负载断开MOSFET。该器件具有可调节过压切断保护功能。该器件具有睡眠模式，可实现超低静态电流消耗 (6µA)，并在车辆处于停车状态时为始终开启的负载提供刷新电流。Texas Instruments LM74912-Q1最大额定电压为65V。

数据手册：*附件：Texas Instruments LM74912-Q1理想二极管控制器数据手册.pdf

特性

• 符合汽车应用类AEC-Q100标准
  • 设备温度等级1（-40°C至+125°C环境工作温度范围）
• 支持功能安全
  • 来辅助功能安全系统设计的文档
• 3V 到 65V 的输入范围
• 反向输入保护低至-65V
• 以共漏极配置驱动外部背靠背N沟道MOSFET
• 在理想二极管操作下，可实现10.5mV从A至C的正向压降调节
• 低反向检测阈值 (-10.5mV) 和快速响应 (0.5μs)
• 峰值栅极 (DGATE) 导通电流：20mA
• 峰值DGATE关断电流：2.6A
• 可调过压和欠压保护
• MOSFET闭锁状态下输出短路保护
• 超低功耗模式下关断电流为2.5µA（EN=低）
• 睡眠模式下电流为6µA（EN=高，SLEEP=低）
• 采用合适的瞬态电压抑制器 (TVS) 二极管，符合汽车ISO7637瞬态要求
• 采用4mm × 4mm 24引脚VQFN封装

应用

• 汽车电池保护
  • ADAS域控制器
  • 信息娱乐与仪表板
  • 汽车外部放大器
• 用于冗余电源的有源ORing

功能框图

以下是LM74912-Q1理想二极管控制器的全文总结：

‌1. 产品概述‌

• LM74912-Q1是一款汽车级理想二极管控制器，用于驱动外部背对背N沟道MOSFET，模拟理想二极管整流器功能。
• 关键特性：
  • 3V至65V宽输入范围，支持12V/24V汽车电池系统
  • 可承受-65V反向输入电压
  • 集成过压、欠压和短路保护
  • 睡眠模式电流低至6μA，关断模式2.5μA
  • AEC-Q100 Grade 1认证（-40°C至+125°C）

‌2. 核心功能‌

• ‌理想二极管控制‌：通过DGATE引脚驱动MOSFET Q1，实现10.5mV正向压降调节和0.5μs快速反向阻断
• ‌负载断开控制‌：通过HGATE引脚驱动MOSFET Q2，支持过压/欠压保护（可调阈值）
• ‌短路保护‌：50mV默认阈值（可通过RSET/RISCP调节），响应时间2μs
• ‌低功耗模式‌：
  • SLEEP模式：保持6μA电流同时为常开负载供电
  • 关断模式：仅消耗2.5μA电流

‌3. 典型应用‌

• 汽车电池保护系统（ADAS/信息娱乐/外部放大器）
• 冗余电源主动ORing
• 支持ISO 7637/ISO 16750-2/LV124等汽车EMC标准

‌4. 设计要点‌

• ‌保护电路‌：需配置TVS二极管（如SMBJ33CA）处理瞬态电压
• ‌布局建议‌：
  • 缩短DGATE/HGATE与MOSFET的走线
  • 裸露焊盘（RTN）必须悬空
  • 输入/输出端需最小化寄生电感
• ‌关键参数计算‌：
  • 过压阈值：R1/R2/R3/R4电阻分压网络
  • 短路电流：I_SCP=50mV/R_DS(ON)
  • 保持电容：C≥I_LOAD×t_drop/ΔV

‌5. 性能数据‌

• 工作结温：-40°C至150°C
• 电荷泵驱动能力：14V（HGATE/DGATE）
• 故障响应时间：
  • 过压关断延迟：7μs
  • 短路保护延迟：4.5μs

‌6. 封装信息‌

• 24引脚VQFN封装（4mm×4mm）
• 热阻参数：θJA=44°C/W

该器件通过双MOSFET架构和多重保护机制，为汽车电子控制单元（ECU）提供高可靠性电源路径保护解决方案。