ZHCT357 November 2021 LM74701-Q1 , LM74721-Q1
驱动 N 沟道 MOSFET 的理想二极管控制器是一种低损耗反极性保护解决方案，可替代基于功率二极管和 P 沟道 MOSFET 的传统解决方案。除了针对输入极性反转提供保护外，输入保护解决方案还应保护下游电子电路免受各种系统级瞬态事件的影响。ISO 7637-2、VW 80000 (LV124) 和 ISO 16750-2 等汽车标准定义了此类系统级瞬态事件。
典型的应用电路包括一个驱动 N 沟道 MOSFET 的理想二极管控制器和一个用于抑制各种汽车 EMC 瞬态的输入侧 TVS 二极管。输入侧 TVS 二极管的主要用途是防止因电源与电感负载断开而产生 ISO7637-2 脉冲 1 瞬态事件所描述的汽车高能量负瞬态。如图 2-1 所示，当通过电感负载的电流中断时，会发生电压瞬变。根据 ISO7637-2 标准，该瞬态事件通常持续 2ms (td)，幅度 (US) 范围为 –75V 至 –150V。两个连续脉冲之间的总持续时间为 200ms (t2)。还有由 ISO 7637-2 标准定义的其他低能量短时瞬态事件，例如由线束电感突然切换和电流中断引起的脉冲 2A、3A、3B。理想二极管保护电路中使用的输入和输出电容器可滤除这些短时瞬态，不会影响整体系统性能。
大多数车辆都有一个集中式负载突降钳位，可在负载突降事件期间，将 12V 电池驱动车辆的最大瞬态电压钳位到 35V。但是需要保护电子电路，以免在关闭电感负载时出现负瞬态。输入侧 TVS 二极管将这些瞬态钳位在更安全的范围内，这样电子电路就可以继续运行而不会出现任何损坏。
图 2-2 显示了一个实现理想二极管反极性保护解决方案的典型印刷电路板 (PCB)，以及输入 TVS 二极管对总解决方案尺寸的贡献。对于空间受限的 ECU 设计（如 ADAS 摄像头、雷达和激光雷达 ECU 以及 USB 集线器），去掉输入侧 TVS 二极管并同时确保可靠的系统级 EMC 性能可带来诸多好处。去掉输入侧 TVS 二极管也提高了整体可靠性，因为电池和地线之间不再需要分流元件。
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