ZHCT357 November 2021 LM74701-Q1 , LM74721-Q1
外部 MOSFET 需要在功耗、系統級性能(例如反向電流阻斷)和解決方案成本之間達到最佳平衡。為此,可以先選擇一個通常在滿負載電流下提供 30mV 至 50mV 正向壓降的 MOSFET。
另一個重要參數是 MOSFET 的最大 VDS 額定電壓。在 ISO 7637-2 脈沖 1 瞬態事件期間,外部 MOSFET Q1 的最大 VDS 是理想二極管控制器的 VDSCLAMP(最大值)檢測閾值。Equation1 計算 ISO 7637-2 脈沖 1 瞬態事件期間流經 MOSFET 的峰值電流:
其中:
VISO 是 ISO 7637-2 脈沖 1 瞬態事件的負峰值,
VOUT 是應用 ISO 7637-2 脈沖 1 之前的 VBATT 初始電平,
VDSCLAMP 是理想二極管控制器的最大 VCLAMP 閾值,
RS 是 ISO 7637-2 脈沖發生器輸入阻抗 (10Ω)。
圖 5-1 顯示了 LM74701-Q1 在 ISO 7637-2 脈沖 1 瞬態事件期間的無 TVS 性能,以及 VDS 鉗位運行期間的柵極導通行為、峰值脈沖電流和 MOSFET 上的功率耗散。
圖 5-1 LM74701-Q1 理想二極管控制器的無 TVS 性能。ISO 7637-2 脈沖期間的平均電流可近似為峰值電流的三分之一,或 (IISO_PEAK/3)。所以,可根據 Equation2 計算外部 MOSFET 上的平均功率耗散:
一個 ISO 7637-2 脈沖 1 瞬態事件通常持續 2ms,外部 MOSFET 在有源鉗位模式下運行約 1ms。建議選擇一個具有以下安全工作區 (SoA) 特性的 MOSFET:負載線對應于 VDSCLAMP(最大值)的 VDS 且漏極電流 (ID) 在 1ms 內大于 (IISO_PEAK/2)。
圖 5-2 所示為典型的 SoA 特性和 MOSFET 的選擇標準示例。
圖 5-2 MOSFET SoA 選擇曲線示例 。