汽車智能化發(fā)展帶來(lái)零部件功率增加、供電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜等挑戰(zhàn)，其中電源防反灌是供電安全必不可缺的一環(huán)。傳統(tǒng)二極管防反因其導(dǎo)通壓降的存在，導(dǎo)致大電流下功耗高的問(wèn)題，用PMOS構(gòu)建防反電路存在成本高、選型難的現(xiàn)狀。通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制+成本較低的NMOS構(gòu)建的“理想二極管”成為優(yōu)勢(shì)顯著的防反解決方案，這種驅(qū)動(dòng)控制芯片即“理想二極管控制器”。

思瑞浦理想二極管控制器芯片已規(guī)?；宪?，量產(chǎn)突破1000萬(wàn)片，為汽車電源系統(tǒng)提供可靠保障。今年將同步推出多款全新理想二極管控制器產(chǎn)品，全面覆蓋12V/24V/48V電池系統(tǒng)，適配更多元應(yīng)用架構(gòu)，包括理想二極管+熱插拔、電源合路、MOS背靠背等，精準(zhǔn)滿足防反灌、拋負(fù)載等汽車實(shí)際應(yīng)用需求。

圖1、思瑞浦理想二極管控制器產(chǎn)品路線圖

表1、思瑞浦理想二極管控制器產(chǎn)品列表

TPW80R01Q

電壓、電流快速防反灌，多種保護(hù)集一身

應(yīng)用：智能座艙、車燈、T-Box、域控、DCDC等

隨著汽車應(yīng)用功能安全要求逐漸提高，器件自身需要具備的診斷要求也逐漸提高，思瑞浦為滿足市場(chǎng)應(yīng)用需求，推出具備背靠背雙MOS驅(qū)動(dòng)、超低靜態(tài)功耗、支持限流關(guān)斷和48V電源架構(gòu)的理想二極管控制器TPW80R01Q。該型號(hào)同時(shí)增加了多個(gè)電路保護(hù)功能，除了支持防反向電壓電流外，還增加了輸入欠壓/過(guò)壓、輸出過(guò)流、過(guò)溫和短路等保護(hù)響應(yīng)。其在使能關(guān)斷靜態(tài)電流只有2.5uA、休眠電流(EN為高, SLEEP為高) 僅有6uA以及500uA的靜態(tài)工作電流，對(duì)供電系統(tǒng)十分友好。

圖2、TPW80R01Q典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

關(guān)于48V電池系統(tǒng)，LV148和VDA320中定義的靜態(tài)電壓范圍要求能夠滿足60V的電擊防護(hù)（Protection against electrical shock）電壓。在ISO 21780中定義48V系統(tǒng)也需要滿足60V的電壓上限（Upper overvoltage range）要求，且關(guān)于器件的耐壓要求能夠滿足在70V電壓下維持40ms不損壞。

理想二極管控制器作為模塊供電最前端防護(hù)器件，TPW80R01Q將供電耐壓提升至80V，并可支持最大100V電壓沖擊，預(yù)留充足保護(hù)余量，為系統(tǒng)電源鏈路筑牢第一道可靠防線。

圖3、ISO 21780中關(guān)于器件耐壓的測(cè)試

TPS65R01Q

導(dǎo)通電壓低、電流快速防反灌

應(yīng)用：ADAS、座艙、車燈、整車控制器等

作為思瑞浦的首款車規(guī)級(jí)理想二極管控制器，TPS65R01Q在防止電源倒灌上表現(xiàn)優(yōu)異。其控制的NMOS正向?qū)▔航颠_(dá)到最小20mV，與普通肖特基二極管相比，可顯著降低功率損耗。支持3.2V~60V的寬工作電壓范圍，可承受最大?65V的反向電壓。當(dāng)檢測(cè)到供電出現(xiàn)超過(guò)?11mV的反向電壓時(shí)，TPS65R01Q會(huì)在700ns 內(nèi)關(guān)斷NMOS，確保前級(jí)電源不會(huì)受到反向電流影響。TPS65R01Q在ADAS、座艙、車燈和車身域控等應(yīng)用已實(shí)現(xiàn)規(guī)模上車，現(xiàn)已累計(jì)出貨超1000萬(wàn)片。

圖4、TPS65R01Q電源合路供電應(yīng)用

TPW65R10Q/TPW80R10Q

支持電流回傳

應(yīng)用：車身控制模塊、車載娛樂(lè)系統(tǒng)等

在汽車應(yīng)用中有感性負(fù)載模塊，比如馬達(dá)電機(jī)，需要前級(jí)供電的控制模塊支持負(fù)載端電流回流到源端，這種情況就需要支持電流回傳的理想二極管控制器。支持電流回流特性的TPW65R10Q繼承了TPS65R01Q的低功耗（50uA工作電流）特性，同時(shí)推出的TPW80R10Q能夠支持3.2V~80V工作電壓和-80V反向電壓，應(yīng)對(duì)48V電池系統(tǒng)更高耐壓需求。

圖5、需要支持電流回傳應(yīng)用

TPW65R12Q/TPW80R12Q

支持電流回傳，可關(guān)斷負(fù)載

應(yīng)用：ADAS、車燈、T-Box等

由于MOS管體二極管（寄生二極管）的存在，導(dǎo)致在控制關(guān)斷單個(gè)MOS供電時(shí)，電壓會(huì)從體二極管導(dǎo)通到負(fù)載端，對(duì)于汽車上需要休眠降低功耗的部件無(wú)法完全關(guān)斷輸出。TPW65R12Q/TPW80R12Q支持2個(gè)MOS管“背靠背”設(shè)計(jì)，在需要下電時(shí)可控制關(guān)斷輸出，達(dá)到低電耗的要求。

思瑞浦理想二極管控制器在能效、保護(hù)能力、工況適配性和系統(tǒng)設(shè)計(jì)便捷性上實(shí)現(xiàn)全面突破，可滿足現(xiàn)代汽車電子對(duì)低功耗、可靠、小型化需求，同時(shí)適配新能源汽車、自動(dòng)駕駛等新興場(chǎng)景下的大功率、大電流工作要求，為汽車電源系統(tǒng)升級(jí)提供堅(jiān)實(shí)支撐與優(yōu)選方案。

思瑞浦始終致力于解決客戶痛點(diǎn)，針對(duì)各類汽車模塊與部件需求，打造系列化、高可靠的理想二極管控制器產(chǎn)品矩陣。在48V新電源架構(gòu)趨勢(shì)下，思瑞浦基于COT工藝模式，依托60V高壓BCD自有工藝平臺(tái)，將器件最大耐壓提升至100V，為48V電池系統(tǒng)提供可靠保障。思瑞浦通過(guò)全棧技術(shù)整合能力、嚴(yán)格車規(guī)級(jí)品質(zhì)保障和本土化深度服務(wù)，助力客戶在汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)性能、成本、可靠性的三重躍升。