LM74681 100V 理想二极管桥控制器，适用于 PoE 供电应用数据手册

一、产品概述

LM74681是一款100V理想二极管桥控制器，专为Power over Ethernet (PoE)供电应用设计。它能够驱动MOSFET桥，实现高效的低损耗桥式整流解决方案，适用于IP摄像头、视频监控系统等极性无关电源输入的设备。

二、主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：支持30V至90V的输入电压，绝对最大值为100V。
• ‌低静态电流‌：在检测和分类阶段（VIN1-VIN2 < 23V）下，静态电流仅为0.27μA，确保在PoE PD检测和分类阶段不会破坏数据。
• ‌集成电荷泵‌：允许使用N沟道MOSFET，相比P沟道MOSFET成本更低、体积更小。
• ‌高集成度‌：内置4个栅极驱动控制器，提供165μA的栅极上拉强度和100mA的栅极下拉强度。
• ‌快速关断功能‌：在电源故障或短路情况下，迅速关断以减少反向电流尖峰。
• ‌温度范围广‌：支持-40°C至125°C的工作结温范围。
• ‌小型封装‌：采用3mm × 3mm的WSON-12封装，符合IPC-9592间距规则。

三、引脚配置与功能

LM74681具有12个引脚，主要功能如下：

• ‌IN1, IN2‌：桥式整流输入，连接至顶部和底部MOSFET的源极和漏极。
• ‌TG1, TG2‌：顶部MOSFET栅极驱动输出。
• ‌BG1, BG2‌：底部MOSFET栅极驱动输出。
• ‌OUTP‌：桥式整流输出，连接至顶部MOSFET的漏极。
• ‌GND‌：设备地，连接至底部MOSFET的源极和输出地。
• ‌EN‌：使能引脚，用于控制设备的开启和关闭。
• ‌NC‌：无连接引脚。

四、电气特性

• ‌工作电压范围‌：30V至90V，支持高达100V的瞬态电压。
• ‌栅极驱动电压‌：顶部栅极驱动电压为8.7V至11.1V，底部栅极驱动电压为11.96V至13.85V。
• ‌栅极驱动电流‌：顶部栅极峰值上拉电流为165μA，底部栅极峰值下拉电流为100mA。
• ‌启用延迟‌：启用引脚从低到高转变时，顶部栅极驱动开启延迟为170μs至265μs，底部栅极驱动开启延迟为6μs至9.5μs。

五、功能描述

• ‌输入和输出电压‌：支持宽输入电压范围，并包括OUTP UVLO功能，以在输出电压低于阈值时降低静态电流。
• ‌电荷泵‌：为N沟道MOSFET栅极驱动提供所需电压，可通过使能引脚控制其开启和关闭。
• ‌栅极驱动‌：控制外部N沟道MOSFET的栅极电压，实现正向导通、全导通和反向电流保护三种工作模式。
• ‌使能控制‌：通过使能引脚控制栅极驱动器和电荷泵的开启和关闭。

六、应用与实现

• ‌典型应用‌：在PoE PD应用中，LM74681驱动四个外部N沟道MOSFET构成桥式整流器，实现高效低损耗的电源整流。
• ‌设计步骤‌：包括选择合适的MOSFET、计算输出电容、布局设计等。
• ‌高功率应用‌：对于需要高于30W功率的PoE PD应用，可以使用两个LM74681控制器驱动两个独立的N沟道MOSFET桥式整流器，以满足IEEE 802.3bt标准的高功率传输要求。
• ‌电源建议‌：推荐在输入和输出端使用TVS二极管以抑制瞬态电压，保护器件免受损坏。

七、布局与封装

• ‌布局指南‌：强调关键组件的放置、高电流路径的布线、解耦电容的放置等，以优化性能并减少电磁干扰。
• ‌封装信息‌：采用3mm × 3mm的WSON-12封装，提供详细的封装尺寸、引脚排列及RoHS合规性信息。

八、文档与支持

• ‌设计资源‌：提供相关的设计工具和计算器，以简化设计过程。
• ‌文档更新通知‌：用户可注册接收文档更新通知。
• ‌技术支持‌：TI E2E™支持论坛提供快速的设计帮助和验证答案。
• ‌静电放电警告‌：提醒用户注意静电放电可能对器件造成的损害。

*附件：lm74681.pdf