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  • 使用 LM749x0-Q1 解决汽车电池反向保护拓扑问题

    • ZHCACR9 june   2023 LM74900-Q1 , LM74910-Q1

       

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  • 使用 LM749x0-Q1 解决汽车电池反向保护拓扑问题
  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1 LM749x0-Q1 理想二极管控制器概述
  5. 2 设计 1:具有过压、欠压和过流保护以及故障输出功能的汽车电池反向保护
  6. 3 设计 2:LM749x0-Q1 作为具有电流监控、过流和欠压故障指示功能的理想二极管控制器
  7. 4 设计 3:LM749x0-Q1 作为具有欠压、过压和过流保护的高侧驱动器
  8. 5 特性比较:LM749x0-Q1 作为理想二极管 FET 和高侧驱动器拓扑
  9. 6 设计 4:具有通用 PowerPath 断开功能的双电源 OR-ing
  10. 7 设计 5:LM749x0-Q1 作为优先级电源多路复用器控制器
  11. 8 特性比较:双路 OR-ing 和优先级电源多路复用器控制器拓扑
  12. 9 总结
  13. 10参考文献
  14. 重要声明
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Application Note

使用 LM749x0-Q1 解决汽车电池反向保护拓扑问题

本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见,TI 提供了译文;由于翻译过程中可能使用了自动化工具,TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性,请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本(控制文档)。

摘要

鉴于自动驾驶、高级驾驶辅助系统 (ADAS) 和高级汽车信息娱乐系统等汽车电子产品出现了新的发展趋势,系统设计人员将面临全新的挑战,特别是在设计汽车前端电源系统时。随着电子控制单元 (ECU) 处理功率(通常在 100W–1000W 之间)的增加,由于效率低下、需要进行热管理且 PCB 空间增加,传统反极性保护解决方案(如肖特基二极管和 P-FET)不再是更高系统功率水平下的可行解决方案。考虑到系统级安全,冗余要求(尤其是自动驾驶)正在推动对新型系统架构(例如基于双电池的系统中的输入电源 ORing 和电源多路复用)的需求。汽车电磁兼容性 (EMC) 严格测试期间的稳健保护要求无疑又在设计此类前端电源系统时增加了难度。

本应用手册重点介绍了具有集成过压和过流保护功能的新型 LM749x0-Q1 双栅极驱动理想二极管控制器如何根据系统要求实现各种前端保护电路设计架构。

商标

Other TMs

1 LM749x0-Q1 理想二极管控制器概述

LM749x0-Q1 系列理想二极管控制器可驱动背对背外部 N 沟道 MOSFET,从而通过断路器、欠压和过压保护功能实现低损耗电源路径保护。3V 至 65V 的宽输入电源电压可保护和控制 12V 和 24V 汽车类电池供电的 ECU。该器件可以承受并保护负载免受低至 –65V 的负电源电压的影响。集成的理想二极管控制器 (DGATE) 可驱动第一个 MOSFET 来代替肖特基二极管,以实现反向输入保护和输出电压保持。在电源路径中使用了第二个 MOSFET 的情况下,该器件允许负载断开(开/关控制)并使用 HGATE 控制提供过压保护。该器件具有可调节过压切断保护功能。通过功率 MOSFET 的共漏极配置,可以使用另一个理想二极管将中点用于 OR-ing 设计。LM749x0-Q1 的最大额定电压为 65V。该器件具有精确的电流检测输出 (IMON) 支持系统,其典型精度为 (+/-10%),可用于能源管理。该器件集成了具有 FLT 输出的两级过流保护,具有完全可调的阈值和响应时间。可以配置自动重试和锁存故障行为。该器件提供可调节过压和欠压保护,可在发生电压瞬态事件时提供稳健的负载断开功能。

LM749x0-Q1 具有两种不同的低功耗模式,具体取决于 EN 和 SLEEP 引脚的状态。在 SLEEP 模式(SLEEP=低电平、EN=高电平)下,该器件通过关闭外部 MOSFET 栅极驱动器和内部电荷泵而仅消耗 6μA 电流,但同时提供内部旁路路径,以便为电流容量有限的常开负载供电。当使能引脚处于低电平时,器件通过完全切断负载进入超低功耗模式,典型流耗为 2.87μA。LM749x0-Q1 的高电压额定值有助于简化满足 ISO7637 汽车保护测试标准的系统设计。LM749x0-Q1 还适用于 ORing 和优先级电源多路复用器应用。

GUID-20221202-SS0I-SHWF-DB25-9R6Z5260BGVR-low.png图 1-1 功能方框图

 

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