LM74701-Q1 具有集成 VDS 箝位的汽车类 3.2V 至 65V 电池反向保护理想二极管控制器数据手册

LM74701-Q1 是一款符合 AEC Q100 标准的汽车级理想二极管控制器，它与外部 N 沟道 MOSFET 一起作为理想二极管，用于实现低损耗反极性保护，正向压降为 20 mV。LM74701-Q1 适用于 12V 汽车系统的输入保护。3.2 V 输入电压支持特别适合汽车系统中的严苛冷启动要求。
*附件：lm74701-q1.pdf

该器件控制 MOSFET 的 GATE 以调节 20 mV 的正向压降。该调节方案可在反向电流事件期间正常关闭 MOSFET，并确保零直流反向电流。对反向电流阻断的快速响应 （< 0.75 μs） 使该器件适用于在ISO7637脉冲测试期间具有输出电压保持要求的系统以及电源故障和输入微短路情况。LM74701-Q1 具有独特的集成 VDS 箝位功能，使用户能够实现无 TVS 输入极性保护解决方案，并在受限汽车系统中平均节省 60% 的 PCB 空间。

LM74701-Q1 控制器为外部 N 沟道 MOSFET 提供电荷泵栅极驱动。当使能引脚为低电平时，控制器关闭并消耗大约 1 μA 的电流。

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）
• –33V 反向电压额定值
• 用于外部 N 沟道 MOSFET 的电荷泵
• 20 mV 阳极到阴极正向压降调节
• 1μA 关断电流（EN = 低）
• 80μA 工作静态电流（EN = 高）
• 2A 峰值栅极关断电流
• 对反向电流阻断的快速响应：< 0.75 μs
• 集成电池电压监控开关 （SW）
• 满足汽车ISO7637瞬态要求，无需额外的输入 TVS 二极管（TVS 更少）
• 8 引脚 SOT-23 封装 2.90 mm × 1.60 mm

参数

概述

LM74701-Q1 是一款汽车级反向电池保护理想二极管控制器，通过结合外部 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 12V 汽车系统，特别是在冷启动条件下表现优异。

主要特性

• ‌AEC-Q100 认证‌：适用于汽车应用，温度等级 1，工作温度为 -40°C 至 +125°C。
• ‌宽输入电压范围‌：3.2V 至 65V（启动电压为 3.9V），反向电压额定值为 -33V。
• ‌低损耗‌：阳极到阴极的正向电压降调节至 20mV。
• ‌快速响应‌：反向电流阻断响应时间 < 0.75μs。
• ‌集成电池电压监测开关‌：通过 SW 引脚实现。
• ‌符合 ISO7637 瞬态要求‌：无需额外输入 TVS 二极管。
• ‌小型封装‌：8 引脚 SOT-23 封装，尺寸为 2.90mm × 1.60mm。

应用

• ‌汽车 ADAS 系统‌：如摄像头模块。
• ‌汽车信息娱乐系统‌：包括车头单元和遥测控制单元。
• ‌汽车 USB 集线器‌。
• ‌冗余电源供应的主动 ORing‌。

功能描述

• ‌电荷泵‌：为外部 N 沟道 MOSFET 提供门驱动电压，最大可达约 12V。
• ‌门驱动‌：根据阳极到阴极的电压调整门极到阳极的电压，实现正向电压降的调节和反向电流的阻断。
• ‌使能引脚‌：控制设备的开启和关闭，低电平关闭，低电流关断状态下仅消耗 1μA 电流。
• ‌电池电压监测‌：通过 SW 引脚和内部开关实现，当设备关闭时断开电阻梯，减少泄漏电流。
• ‌VDS 钳位‌：在 ISO7637 脉冲 1 测试期间，将外部 MOSFET 用作有源钳位元件，消散瞬态能量。

设备功能模式

• ‌关断模式‌：使能引脚电压低于输入低阈值时，门驱动和电荷泵均被禁用，设备进入低 IQ 操作。
• ‌传导模式‌：根据阳极到阴极的电压，设备在正向调节模式、全导通模式和 VDS 钳位模式之间切换。
• ‌反向电流保护模式‌：当检测到反向电流时，快速关断外部 MOSFET，使用体二极管阻断反向电流。

典型应用

• ‌12V 电池保护‌：结合外部 N 沟道 MOSFET，实现反向极性保护，同时利用 VDS 钳位功能实现 TVS 无需的反向极性保护解决方案。

布局指南

• 输入电容应靠近阳极引脚放置，以减小寄生电感。
• 连接 LM74701-Q1 的门驱动、阳极和阴极引脚到 MOSFET 的门极、源极和漏极引脚，使用短走线。
• 使用厚走线以最小化 MOSFET 的电阻性损耗。
• 将电荷泵电容放置在远离 MOSFET 的位置，以降低对电容值的热影响。

文档支持

• 提供了接收文档更新通知、支持资源、静电放电警告等信息。
• 提供了详细的机械、包装和可订购信息。

通过上述总结，用户可以全面了解 LM74701-Q1 的主要特性、应用、功能描述、设备功能模式、典型应用以及布局指南。