Texas Instruments LM7472EVM控制器评估模块 (EVM) 帮助设计人员评估反向电池保护应用中LM74720-Q1和LM74722-Q1理想二极管控制器的运行和性能。该评估模块演示了Texas Instruments LM7472x-Q1（集成升压稳压器，用于实现低IQ和快速瞬态响应）如何控制两个背靠背N沟道功率MOSFET。是这样的：首先连接理想二极管MOSFET，然后连接第二个MOSFET用于开关输出和电源路径截止。

数据手册：*附件：Texas Instruments LM7472EVM控制器评估模块 (EVM)数据手册.pdf

特性

• 12V和24V汽车反向电池保护
• 输入工作电压范围：3V至40V，可扩大到65V
• 12V电池保护3V至40V
• 24V电池保护3V至65V
• 最大负载电流：5A（可选10A工作电流）
• 开关输出实现电源路径截止
• 启用开/关控制
• 输出电压转换率控制
• LED指示，用于输出开/关检测
• 板载TVS保护，实现汽车瞬态抑制

测试设置

基于LM7472x-Q1的理想二极管控制器评估模块技术解析

一、产品概述

德州仪器(TI)推出的LM7472EVM评估模块是专为评估LM74720-Q1和LM74722-Q1理想二极管控制器性能而设计的开发平台。该模块通过驱动和控制外部背对背N沟道MOSFET，实现了具有电源路径ON/OFF控制和过压保护功能的理想二极管整流器仿真。

‌核心特性‌：

• 双通道设计，可同时评估LM74720-Q1(通道1)和LM74722-Q1(通道2)
• 输入工作范围3V至40V(可扩展至65V)
• 支持12V和24V汽车反向电池保护
• 最大负载电流5A(可选10A操作)
• 输出电压转换率控制
• 低静态电流(<38μA)设计

二、关键功能解析

1. 电源路径管理

评估模块采用独特的双MOSFET架构(Q1/Q2和M1/M2)，其中第一个MOSFET作为理想二极管连接，第二个MOSFET用于开关输出和电源路径切断。这种设计配合强大的升压稳压器和快速开关比较器，确保了在ISO16750或LV124等汽车测试标准下的稳健性能。

2. 汽车级保护功能

• ‌反向电池保护‌：支持12V和24V电池系统
• ‌瞬态保护‌：板载TVS二极管(D2/D7)提供ISO瞬态测试保护
• ‌负瞬变防护‌：默认安装的肖特基二极管(D3/D8)防止输出负瞬变超过绝对最大额定值

3. 控制接口

• ‌ 使能控制(J4/J11) ‌：通过1-2位置连接使能控制器，2-3位置连接GND可禁用
• ‌ LED指示(D4/D10) ‌：直观显示输出状态
• ‌输出转换率控制‌：通过R3/C4(通道1)和R10/C13(通道2)网络可调

三、典型应用场景

1. ‌汽车电子系统‌：
   • ADAS域控制器
   • 高级音响放大器
   • 摄像头ECU
   • 车载信息娱乐主机
2. ‌电源管理应用‌：
   • 电源路径保护
   • 电源多路复用(MUX)
   • ORing电路

四、评估板使用指南

1. 默认配置

• 通道1：评估LM74720-Q1
• 通道2：评估LM74722-Q1
• 输入连接器：
  • 通道1：J1(正极)，J5(地)
  • 通道2：J8(正极)，J12(地)
• 输出连接器：
  • 通道1：J2(正极)，J6(地)
  • 通道2：J9(正极)，J13(地)

2. 测试设备要求

设备类型	规格要求
电源	0-40V可调，0-10A电流限制
示波器	建议DPO2024或等效型号
负载	可承受12V下10A DC的阻性负载
测量仪表	数字万用表

3. 典型测试流程

1. 按默认跳线设置配置评估板
2. 连接电源和负载(建议初始负载200mA)
3. 设置电源输出为12V，电流限制5A
4. 使用示波器监测：
   • 通道1：输入电压(VIN)
   • 通道2：输出电压(VOUT)
   • 通道3：栅极电压(GATE)
   • 通道4：PD电压

五、设计注意事项

1. ‌TVS选择‌：
   • 12V系统：使用SMBJ36CA双向TVS
   • 24V系统：需移除D7并安装D6/D9位置的适当TVS
2. ‌MOSFET选择‌：
   • 12V应用：标准60V MOSFET
   • 24V应用：建议使用80V额定MOSFET
3. ‌布局建议‌：
   • 保持功率路径布线短而宽
   • 敏感信号(如GATE)远离高噪声区域
   • 参考评估板的四层PCB设计(含TOP/BOTTOM层布线图)

六、性能测试结果

评估模块测试数据显示了出色的动态性能：

• ‌启动特性‌：栅极电压平稳上升，无过冲(图5-2)
• ‌使能控制‌：EN信号可精确控制电源路径通断(图5-4/5-5)
• ‌热插拔性能‌：12V热插拔表现出色(图5-6)
• ‌负载响应‌：100mA到5A的负载瞬态响应稳定(图5-10)