LM5051系列 -6V 至 -100V 690uA IQ 或运算 FET 控制器数据手册

LM5051 低侧 OR-ing FET 控制器与外部 MOSFET 配合使用 与电源串联时用作理想二极管整流器。这个 OR-ing 控制器 允许 MOSFET 取代配电网络中的二极管整流器，从而降低两者的功率 损耗和电压降。
*附件：lm5051.pdf

LM5051 控制器为外部 N 沟道 MOSFET 提供栅极驱动，并将 响应比较器，当电流反向流动时关闭 FET。LM5051 可以 连接 -6V 至 -100V 的电源，可承受高达 -100V 的瞬态电压。

LM5051 还提供 FET 测试诊断模式，允许系统控制器 测试短路的 MOSFET。

特性

• 宽工作输入电压范围：-6V 至 -100V
• -100V 瞬态能力
• 用于外部 N 沟道 MOSFET 的栅极驱动
• MOSFET 诊断测试模式
• 对电流反转的快速 50ns 响应
• 2A 峰值栅极关断电流
• 封装：8 引脚 SOIC

参数

方框图

概述

LM5051是一款低侧OR-ing FET控制器，用于替代传统OR-ing二极管，以减少功率损耗和电压降。它可与外部N沟道MOSFET配合使用，实现理想二极管整流器的功能，适用于多种电源分布网络。

主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：-6V至-100V，瞬态承受能力可达-100V。
• ‌快速响应‌：50ns内响应电流反向。
• ‌MOSFET诊断测试模式‌：允许系统控制器检测短路的MOSFET。
• ‌峰值栅极关断电流‌：2A。
• ‌封装‌：8引脚SOIC封装。

应用领域

• 冗余电源系统的OR-ing。
• 需要高可用性电源的应用。
• 替代传统OR-ing二极管以减少功率损耗。

引脚功能

• ‌VCC‌：电源引脚，为内部电路提供偏置。
• ‌OFF‌：FET测试模式控制输入，逻辑低或悬空时允许正常操作，逻辑高时关闭外部MOSFET。
• ‌nFGD‌：FET测试电路的开漏输出，MOSFET正向电压大于260mV时指示MOSFET未短路。
• ‌INP/VSS‌：MOSFET源极连接和电压感应。
• ‌INN‌：MOSFET漏极电压感应。
• ‌GATE‌：连接外部MOSFET栅极。

工作原理

• ‌电流监测‌：LM5051监测MOSFET源极和漏极之间的电压。
• ‌栅极驱动‌：根据监测的电压，通过GATE引脚驱动MOSFET栅极以控制其导通和关断。
• ‌反向电流保护‌：当检测到反向电流时，快速关断MOSFET以减少电压扰动和电流瞬变。
• ‌测试模式‌：OFF引脚置高时，进入FET测试模式，允许系统检测MOSFET状态。

电气特性

• ‌VCC操作电压范围‌：4.5V至14.3V（带10mA负载）。
• ‌GATE引脚电荷/放电电流‌：典型值为0.66mA/3.5A。
• ‌反向阈值电压‌：V_SD(REV)为-112.2mV至+11.4mV。
• ‌调节阈值电压‌：V_SD(REG)为12mV（典型值）。

典型应用

• ‌冗余电源配置‌：使用LM5051和多个N沟道MOSFET实现冗余电源的OR-ing，提高系统可靠性。
• ‌负载开关‌：在需要动态控制电源路径的应用中作为负载开关。

布局与热设计

• ‌输入/输出电容‌：建议在VCC和INP/VSS引脚旁使用旁路电容，以最小化电压波动。
• ‌热设计‌：确保最大结温不超过125°C，通过适当的散热设计实现。

注意事项

• 在使用过程中，应避免超过LM5051的绝对最大额定值，以防止设备损坏。
• 在选择外部MOSFET时，需考虑其导通电阻、反向击穿电压和栅极阈值电压等参数，以确保与LM5051的兼容性和性能。