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具有防反保护和过压保护功能的理想二极管控制器
东芝电子元件及存储装置株式会社（简称“东芝”）现已推出理想二极管[1]控制器“TPD7110F”。这款产品可以安全地控制汽车的电源系统，有助于确保设计灵活性和节省空间。
近年来，随着车载电子控制单元（ECU）技术的不断进步，其电流消耗也随之增加。二极管一直以来都用于电源的防反保护和负载侧的反向电流阻断。
然而，不断增长的电流需求需要更大的二极管和更强的散热性能，这阻碍了设备小型化目标的实现。
因此，市场上对理想二极管的需求日益增长；理想二极管能够通过降低电源线传导过程中的功率损耗来抑制发热，从而支持设备小型化。
此外，汽车安全设计需要冗余配置[2]，这加速了电源系统冗余度趋势，提高了理想二极管控制器在此类系统中的重要性。
为满足这些需求，该产品通过内置电荷泵电路（带有内部电容器）并将其与N沟道MOSFET相结合，实现了理想的低损耗二极管结构。除了防反保护和负载侧反向电流阻断外，该产品还具有过压保护功能。通过使用多个该产品，可以构建冗余电源系统。此外，通过与背对背MOSFET配合使用，可用作负载开关，实现开／关控制。
另外，低电流消耗设计使其工作电流消耗仅为100µA（典型值）。此外，待机电流消耗为2µA（典型值），有助于降低蓄电池功耗。这有助于提高系统整体效率并减少环境影响。
此外，通过采用东芝独有的PS-8小型封装，并结合低导通电阻的N沟道MOSFET，实现理想二极管，有助于降低各种设备的功率损耗，实现设备小型化。
东芝将继续扩大具有低功耗、小型化和高可靠性的产品线，为构建安全可持续性社会做出贡献。
注：
[1]理想二极管是一种旨在实现“理想”特性，具有电流单向流动功能的电路或器件，就像现有二极管（整流元件）一样。
[2]冗余配置是指一种设计策略，通过复制或增加控制系统和传感器系统等重要系统，确保自动驾驶车辆的安全。
特点
- 防反保护
- 过压保护
- 低电流消耗设计减小了电池负载
工作电流消耗＝100µA（典型值）／待机电流消耗＝2µA（典型值） - 小型封装PS-8，适合高密度贴装
特性说明
1.防反保护
在车载系统中，电池或电源线可能会接错。这款新产品内置防反保护电路，即使电源极性接反，也能在反接时关断N沟道MOSFET，从而防止电路和设备受损。
2.过压保护
当电池电压因浪涌等情况而进入过压状态时，产品会关断N沟道MOSFET，从而防止负载侧的设备因过压而损坏[3]。一旦电池电压恢复至正常电平，产品会再次导通N沟道MOSFET。
注：
[3]当使用MOSFET以背对背结构配置时。
VOVH：过压检测电压，VOVL：过压释放电压，VOVHYS：过压检测滞后
VUVL：欠压检测电压，VUVH：欠压释放电压，VUVHYS：欠压检测滞后
VGS：栅极-源极电压，VGS(1)：高电平输出电压（1），VGS(3)：高电平输出电压（3）
图3：过压保护（和欠压保护）的工作原理图
3.3. 低电流消耗设计减小了电池负载
工作电流消耗＝100µA（典型值）
／待机电流消耗＝2µA（典型值）
由于采用了低电流消耗设计，这款内置电荷泵电容器的产品实现了极低的工作电流消耗，典型值为100µA。此外，待机电流消耗仅为2µA（典型值），有助于降低不必要的蓄电池功耗。这有助于提高系统整体效率并减少环境影响。
4.小型封装PS-8，适合高密度贴装
TPD7110F采用东芝独有的小型封装PS-8(SON8-P)。虽然该产品采用易于贴片的引线型封装，但其尺寸极小，仅为2.9mm×2.8mm×0.8mm，与常见的小型SOP封装MSOP-8相比，贴片面积减小了约55%。
此外，如前所述，该产品内置电荷泵电路（带有内部电容器），与其他需要外置电容器的产品相比，显著节省了空间。
应用
- 车身控制模块（BCM）
- 电池管理系统（BMS）
- 抬头显示（HUD）
主要规格
(Unless otherwise specified, Ta=25°C)
| 器件型号 | TPD7110F | |||
|---|---|---|---|---|
| 封装 | 名称 | PS-8 | ||
| 尺寸（mm） | 2.9×2.8 | |||
| 引脚间距（mm） | 0.65 | |||
| 绝对最大额定值 | 供电电压VDD(1)（V） | -0.3至60 | ||
| 反接状态下的供电电压 VDD(2)（V） |
-32 | |||
| 输入电压（1）VIN（V） | -0.3 to 6 | |||
| 输入电压（2）VSENSE（V） | -0.3 to 60 | |||
| 输入电压（3）VSOURCE（V） | -0.3 to 60 | |||
| 输出电压VGATE（V） | -0.3 to 60 | |||
| 输出拉电流IGS(-)（µA） | 管内电容 | |||
| 输出灌电流IGS(+)（mA） | 200 | |||
| 允许功耗PD（W） | 0.99 | |||
| 工作温度Topr（°C） | -40至125 | |||
| 结温Tj (°C) | 150 | |||
| 储存温度Tstg（°C） | -55至150 | |||
| 工作范围 | 工作电压VDD(opr)（V） | Tj=-40至125°C | 3至32 | |
| 电气特性 | 供电电流IDD(ON1)（µA） | VDD＝12V，VIN＝5V，Tj＝25°C | 典型值 | 100 |
| 供电电流IDD(OFF1)（µA） | VDD＝12V，VIN＝0V，Tj＝25°C | 典型值 | 2 | |
| 保护功能 | 防反保护 反向电流阻断 过压保护 欠压保护 |
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| 库存查询与购买 |  |
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