LM51772 和 LM251772 上 DRV1 引腳的用法

某些應(yīng)用需要在開關(guān)模式電源的輸入或輸出側(cè)配備一個斷開開關(guān)。這可能是系統(tǒng)規(guī)范的要求，例如 USB 協(xié)議就規(guī)定，在協(xié)商完成且電源啟用前，VBUS 線上的最大電容不得超過 10uF；此外，反向電池保護也可能需要這種開關(guān)。LM51772、LM251772 及相應(yīng)的汽車 (-Q1) 器件均配備一個高壓驅(qū)動引腳 (DRV1)，用于支持輸入輸出側(cè)的斷開 FET（參閱圖 2）。該引腳還可用作電荷泵輸出的驅(qū)動器，以使用外部 n 溝道 FET 實現(xiàn)反極性保護。該引腳的電源可通過 R2D 和 I2C 配置進行選擇。本應(yīng)用簡報展示了該功能在不同應(yīng)用場景下的具體用法。

通過 DRV1 引腳可支持以下配置：

• 開漏輸出。
• 高壓推挽，由 VOUT 供電
• 高壓推挽，由 VBIAS 供電
• CP 驅(qū)動引腳，由 VCC2 供電

斷開開關(guān)可以布置在功率級的輸入或輸出側(cè)，請參閱圖 2。

正向或反向：帶有 N-MOSFET 的電荷泵

正向：輸入側(cè)極性保護

用例：提供電池電源系統(tǒng)中通常需要的反極性保護。例如，汽車領(lǐng)域。以正確的極性上電時，初始電流會流過體二極管。

反向：輸出側(cè)斷開 — 輸出側(cè)的反向狀態(tài)。

用例：這是必需的。例如在 USB-PD 中，需將功率級的大容量輸出電容與 USB 端口的 VBUS 線斷開連接。

用于為 n 溝道 MSOFET 提供柵極信號的電荷泵需要一定時間來升壓。從啟用電荷泵到 MOSFET 開始導(dǎo)通會有輕微延遲（通常為 2-3 個電荷泵開關(guān)周期）。

圖 3中的 R1 用于在電荷泵停止工作時放電儲能電容。放電時間不僅取決于 R1 和 C1，還與 MOSFET 的關(guān)斷斜率有關(guān)（參見下方仿真結(jié)果）。

正向或反向：P-MOSFET

正向：用作輸入側(cè)的反極性保護

用例：輸入側(cè)斷開 — 反極性保護可提供反極性防護功能，這在電池電源系統(tǒng)中是常見需求。例如，汽車領(lǐng)域。以恰當(dāng)?shù)臉O性上電時，初始電流會流過體二極管。

反向：用作額外的斷開開關(guān)

用例：輸出側(cè)斷開 — 避免輸出側(cè)的電流反向流入功率級。

當(dāng) PMOS 工作在短路狀態(tài)時，會從導(dǎo)通模式切換到線性模式，相當(dāng)于一個限流電阻。這可能導(dǎo)致極高的損耗，因此在選擇 MOSFET 時需考慮這一點。即便啟用了平均電流限制，這種情況也會出現(xiàn)，因為一旦輸出電壓下降致使柵極信號低于米勒平臺電壓，電流便會受到該 MOSFET 的限制。

其他

使用 DRV1 引腳的其他選項：

• 用作 I2C 控制的 IO 接口
• 根據(jù) LM51772 控制器的運行狀態(tài)控制其他電路器件
• 100kHz 的時鐘信號