Texas Instruments LM74722-Q1理想二极管控制器可驱动和控制外部背靠背N沟道MOSFET，以模拟具有电源路径开和关控制以及过压保护功能的理想二极管整流器。3V至65V宽输入电源支持保护和控制12V和24V汽车电池供电ECU。该器件可以保护负载并承受低至 –65V的负电源电压。集成式理想二极管控制器 (GATE) 驱动第一个MOSFET以取代肖特基二极管，实现反向输入保护和输出电压保持。强大的升压稳压器具有快速开启和关闭比较器，可在汽车测试期间确保稳健高效的MOSFET开关性能，例如ISO16750或LV124，其中ECU会遭受输入短暂中断和频率高达200kHz的AC叠加输入信号的影响。运行中的Texas Instruments LM74722-Q1具有35µA（最大值）低静态电流，可实现常开系统设计。通过电源路径中的第二个MOSFET，该器件允许使用EN引脚进行负载断开控制。当EN为低电平时，静态电流降至3.3µA（最大值）。该器件使用OV引脚，具有可调节的过压截止或过压钳位保护功能。

数据手册：*附件：Texas Instruments LM74722-Q1理想二极管控制器数据手册.pdf

特性

• 下列性能符合AEC-Q100标准：
  • 设备温度等级1（-40°C至+125°C环境工作温度范围）
  • 设备人体模型 (HBM) ESD分类等级2
  • 器件充电器件模型 (CDM) ESD分类等级C4B
• 输入范围：3V至65V
• 反向输入保护至-65V
• 低静态电流：工作时为35µA（最大值）
• 低关断电流：3.3µA（最大值）（EN=低）
• 具有13mV A至C正向压降调节的理想二极管操作
• 驱动外部背对背N沟道MOSFET
• 集成30mA升压调节器
• 有源整流高达200kHz
• 快速响应反向电流阻断：0.5µs
• 0.72μs快进GATE打开延迟
• 可调过压保护
• 采用合适的TVS二极管，符合汽车ISO7637瞬态要求
• 采用节省空间的12引脚WSON封装

功能框图

LM74722-Q1理想二极管控制器技术解析与应用指南

一、核心特性

• • ‌宽电压范围‌：3V至65V输入电压，支持-65V反向输入保护* ‌超低静态电流‌：
  • 工作模式下最大35μA
  • 关断模式下仅3.3μA
• ‌理想二极管特性‌：
  • 13mV典型正向压降调节
  • 0.5μs快速反向电流阻断
  • 支持200kHz主动整流
• ‌集成保护功能‌：
  • 可调过压保护(OVP)
  • 集成30mA升压稳压器
  • 符合ISO7637汽车瞬态要求

‌封装信息‌：

• 12引脚WSON封装(3mm×3mm)
• 符合AEC-Q100 Grade 1认证(-40°C至+125°C)

二、功能架构解析

1. 双MOSFET驱动架构

• ‌GATE引脚‌：控制理想二极管MOSFET(Q1)
  • 调节Q1栅极电压维持13mV正向压降
  • 集成快速反向比较器(0.5μs响应)
• ‌PD引脚‌：控制负载断开MOSFET(Q2)
  • 50μA驱动/88mA峰值下拉能力
  • 支持过压关断和EN控制

2. 电压监测系统

• ‌VSNS/SW引脚‌：
  • 集成104-430Ω电池监测开关
  • EN低电平时断开电阻网络降低漏电流
• ‌OV引脚‌：
  • 可编程过压阈值(1.125V-1.33V)
  • 110mV典型滞回

3. 升压稳压器

• 13-15.5V输出(1.1V滞回)
• 支持100μH电感(175mA饱和电流)
• 典型负载能力30mA

三、典型应用设计

1. 12V电池保护电路

‌核心元件选型‌：

• ‌TVS二极管‌：SMBJ33CA(双向)
• ‌ MOSFET(Q1/Q2) ‌：BUK7Y4R8-60E
  • 60V VDS额定值
  • 4.8mΩ RDS(on)
• ‌升压元件‌：
  • L1: 100μH(Coilcraft XPL2010-104ML)
  • C2/C3: 1μF 50V陶瓷电容

‌保护阈值设置‌：

• 过压保护(OVP)：37V
  • R1=90.9kΩ, R2=9.09kΩ, R3=3.48kΩ
• 电池监测比例：1:8

2. 24V系统设计变更

• ‌TVS选择‌：
  • TVS+: SMBJ58A(单向)
  • TVS-: SMBJ28A(单向)
• ‌MOSFET升级‌：75V VDS额定值
• 电阻网络需重新计算

四、关键设计考虑

1. 热设计要点

• 裸露焊盘(RTN)必须保持悬空
• 功率走线宽度≥2mm(1oz铜厚)
• 建议使用4×4阵列0.3mm过孔散热

2. 瞬态保护方案

• ‌ISO7637-2脉冲1防护‌：
  • -150V/2ms脉冲处理
  • 需配合TVS二极管吸收能量
• ‌布局规范‌：
  • 输入电容C1: 0.1μF陶瓷电容
  • 输出Schottky二极管(可选)

3. 浪涌电流控制

计算公式：
CdVdT = (IPD_DRV × COUT)/IINRUSH
典型值：

• IINRUSH=250mA时，CdVdT=10nF
• 浪涌持续时间≈2.36ms(470μF负载)

五、性能测试数据

测试项目	条件	典型值
启动时间	VIN=12V, CT=1000pF	813μs
反向阻断	VIN=-14V	<0.5μs
AC整流	200kHz 2Vpp	无失真
效率	12V输入, 5A负载	>97%

六、应用场景推荐

1. ‌ADAS域控制器电源‌：
   • 满足LV124 E-10微短路测试
   • 支持功能状态A要求
2. ‌高级音响系统‌：
   • 200kHz主动整流降低发热
   • 35μA静态电流适合常电系统
3. ‌车身控制模块‌：
   • -65V反向电压保护
   • 集成负载dump防护

LM74722-Q1通过创新的双MOSFET控制架构，为汽车电子系统提供了高可靠性电源保护解决方案，其优异的动态响应和超低功耗特性使其成为新一代汽车电源设计的理想选择。