LM74501-Q1 具有集成 VDS 箝位的汽车类 3.2V 至 65V 反极性保护控制器数据手册

LM74501-Q1 与外部 N 沟道 MOSFET 配合使用，作为低损耗反极性保护解决方案。该器件支持 3.2V 至 65V 的宽电源输入范围。3.2V 输入电压支持特别适合汽车系统中严格的冷启动要求。该器件可以承受并保护负载免受低至 –18 V 的负电源电压的影响。LM74501-Q1 没有反向电流阻断功能，适用于负载的输入反极性保护，这些负载可能会将能量输送回输入电源，例如汽车车身控制模块电机负载。
*附件：lm74501-q1.pdf

LM74501-Q1 控制器为外部 N 沟道 MOSFET 提供电荷泵栅极驱动。LM74501-Q1 具有独特的集成功能，使系统能够满足汽车 ISO7637 脉冲 1 瞬态要求，而无需额外的 TVS 二极管（TVS 更少）。LM74501-Q1 具有一个集成开关，可通过外部电阻分压器实现电池电压监控。当使能引脚为低电平时，控制器处于关闭状态，仅消耗约 1 μA 的电流，因此在进入休眠模式时可提供较低的系统电流。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C 环境工作温度范围
  • 器件 HBM ESD 分类 2 级
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C4B
• 3.2V 至 65V 输入范围（3.9V 启动）
• –18V 反向电压额定值
• 用于外部 N 沟道 MOSFET 的电荷泵
• 栅极放电定时器：满足汽车 ISO7637-2 脉冲 1 瞬态要求，无需额外的 TVS 二极管（TVS 较小）
• 1μA 关断电流（EN = 低）
• 80μA 典型工作静态电流（EN = 高）
• 20V VDS 箝位（EN = 低）
• 集成电池电压监控开关 （SW）
• 8 引脚 SOT-23 封装 2.90 mm × 1.60 mm

参数

方框图

1. 概述

LM74501-Q1是一款针对汽车应用的反向电池保护控制器，通过外部N沟道MOSFET实现低损耗的反向极性保护。该设备符合AEC-Q100标准，适用于汽车车身电子、信息娱乐系统、ADAS域控制器等应用。

2. 主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：3.2V至65V（启动电压3.9V）
• ‌高反向电压额定值‌：-18V
• ‌集成电荷泵‌：为外部N沟道MOSFET提供栅极驱动电压
• ‌门极放电定时器‌：满足汽车ISO7637-2脉冲1瞬态要求，无需额外TVS二极管
• ‌低静态电流‌：1μA（关断模式），80μA（典型工作模式）
• ‌小型封装‌：8引脚SOT-23，2.90mm × 1.60mm

3. 应用

• ‌汽车车身电子‌：如车身控制模块（BCM）、雨刮器模块
• ‌汽车信息娱乐系统‌：如数字驾驶舱处理单元
• ‌ADAS域控制器‌

4. 功能描述

• ‌ 输入电压（SOURCE） ‌：用于为LM74501-Q1供电，支持宽范围输入电压。
• ‌ 电荷泵（VCAP） ‌：为外部N沟道MOSFET提供必要的栅极驱动电压，通过外部电容充电。
• ‌ 使能（EN） ‌：允许通过外部信号启用或禁用LM74501-Q1，EN引脚可承受高达±65V的电压。
• ‌ 门极驱动（GATE） ‌：控制外部N沟道MOSFET的栅极电压，实现低损耗的反向极性保护。
• ‌ 电池电压监测（SW） ‌：通过SW引脚和外部电阻分压器实现电池电压监测。
• ‌门极放电定时器‌：在ISO7637-2脉冲1事件期间，通过外部电容保持MOSFET导通一段时间，实现TVS-less操作。

5. 设备功能模式

• ‌关断模式‌：当EN引脚电压低于指定阈值时，LM74501-Q1进入关断模式，电荷泵和门极驱动器均被禁用。
• ‌全导通模式‌：当满足特定条件时，LM74501-Q1进入全导通模式，外部MOSFET完全导通。
• ‌VDS钳位模式‌：当DRAIN和SOURCE之间的电压差超过VDS钳位阈值时，LM74501-Q1自动将外部MOSFET导通，以防止电压过高。

6. 典型应用电路

• 提供了针对12V电池保护的典型应用电路，展示了如何使用LM74501-Q1与外部N沟道MOSFET实现反向极性保护。
• 详细说明了电路中的元件选择和参数计算，包括MOSFET的选择、门极放电定时器电容（CT）的选择等。

7. 布局指南

• 建议将SOURCE、GATE和DRAIN引脚与MOSFET的相应引脚紧密连接。
• 使用厚铜迹线以减少源极和漏极的电阻损耗。
• 将输入电容放置在SOURCE引脚附近，以减小长地环路的影响。
• 将电荷泵电容（VCAP）远离MOSFET放置，以降低热效应对电容值的影响。

8. 文档支持

• 提供了数据手册、应用指南和相关应用笔记的支持链接。
• 用户可以订阅文档更新通知，以获取最新产品信息。

通过以上总结，用户可以全面了解LM74501-Q1的主要特性、应用、功能描述、设备功能模式、典型应用电路、布局指南以及文档支持。