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德州仪器LM74912Q1EVM评估模块技术解析与应用指南

科技观察员 ? 2025-08-14 10:35 ? 次阅读
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Texas Instruments LM74912Q1EVM评估模块设计用于快速轻松地演示LMLM74912-Q1理想二极管控制器(采用24引脚VQFN封装)的运行情况。LM74912-Q1理想二极管控制器可驱动和控制外部背靠背N沟道MOSFET模拟具有电源路径开/关控制功能的理想二极管整流器,具有过流和过压保护功能。TI LM74912Q1EVM评估模块的输入电压范围为3V至65V。

数据手册:*附件:Texas Instruments LM74912Q1EVM评估模块数据手册.pdf

特性

  • 输入范围:3V至65V
  • 输出短路保护,电流限制设为14A
  • 使用RSET 和RISCP 可调电流限制
  • LED故障指示
  • LED指示,用于输出开/关检测

测试设备设置

1.png

布局

2.png

一、产品概述

德州仪器(TI)的LM74912Q1EVM是一款专为LM74912-Q1理想二极管控制器设计的评估模块,主要用于汽车电子和工业应用中的电源路径保护与控制。该模块具有以下核心特性:

  • ?宽输入范围?:3V至65V工作电压,支持12V和24V汽车电池系统
  • ?高集成度?:集成理想二极管控制器与负载断开功能
  • ?多重保护?:提供过流、过压和反向电压保护
  • ?低功耗设计?:睡眠模式下仅6μA静态电流

二、关键功能特性

2.1 理想二极管控制功能

  • 驱动背靠背N沟道MOSFET模拟理想二极管整流器
  • 集成DGATE控制实现反向输入保护和输出电压保持
  • 可承受-65V至65V的输入电压范围

2.2 保护机制

  • ?过流保护?:通过外部MOSFET的VDS检测实现短路保护
  • ?过压保护?:可调过压切断功能(默认36.96V阈值)
  • ?反向电压保护?:可承受-65V反向电压输入

2.3 控制特性

  • EN引脚实现主动高电平使能控制
  • SLEEP模式支持超低静态电流(6μA)
  • FLT引脚提供故障指示输出

三、硬件设计解析

3.1 电气连接设计

评估模块提供标准化的接口配置:

  • ?输入连接?:J1端子(VIN)和J3端子(PGND)
  • ?输出连接?:J2端子(VOUT)和J4端子(PGND)
  • ?滤波输出?:J9端子(VOUT_LC)提供CLC滤波后输出

3.2 PCB布局特点

  • 四层板设计(顶层/内层1/内层2/底层)
  • 功率走线位于顶层,底层为地平面
  • 输入TVS保护器件(D1)靠近输入端子布置
  • MOSFET(Q3,Q4)布局优化散热性能

3.3 关键器件选型

  • ?主控IC?:LM74912QRGEQ1(24引脚VQFN封装)
  • ?功率MOSFET?:TQM050NB06CR(60V/16A)
  • ?输入TVS?:SMBJ33CA-13-F(33V双向TVS)
  • ?输出电容?:EEV-FK1J221Q(100μF/63V铝电解)

四、评估操作指南

4.1 基本测试流程

  1. ?初始设置?:
    • 配置跳线为默认位置(J5:1-2, J6:1-2, J7:1-2, J8:2-3, J13:2-3)
    • 连接电源至J1(建议12V输入)和负载至J2
  2. ?启动操作?:
    • 通过J5跳线控制EN使能(1-2位置为高电平使能)
    • 监测TP5输出电压波形
  3. ?保护功能测试?:
    • 过压测试:缓慢增加输入电压至37V观察HGATE关断
    • 短路测试:输出短接至GND观察保护响应

4.2 典型测试配置

  • ?电源?:0-60V可调电源(建议电流限制10A)
  • ?示波器?:建议DPO2024或等效型号
  • ?探头?:三个10X电压探头加DC电流探头
  • ?负载?:可承受50A/60V的阻性负载

五、典型应用场景

5.1 汽车电子

  • ADAS域控制器电源保护
  • 摄像头和雷达ECU电源路径管理
  • 车载信息娱乐系统电源保护

5.2 工业应用

  • PLC模块电源保护
  • 工业控制器电源路径管理
  • 现场总线设备电源保护

5.3 冗余电源系统

  • 服务器冗余电源ORing控制
  • 通信设备备份电源切换
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