ZHCSXO4 December   2024 LM74681

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 开关特性
    7. 5.7 典型特性
  7. 6 参数测量信息
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 输入和输出电压
      2. 7.3.2 电荷泵
      3. 7.3.3 栅极驱动器
      4. 7.3.4 启用
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 导通模式
        1. 7.4.1.1 稳压导通模式
        2. 7.4.1.2 完全导通模式
      2. 7.4.2 反向电流保护模式
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
        1. 8.2.2.1 设计注意事项
        2. 8.2.2.2 MOSFET 选择
        3. 8.2.2.3 输出电容
      3. 8.2.3 应用曲线
    3. 8.3 用于 IEEE 802.3bt 5-8 级 (45W-90W) 系统的供电设备
    4. 8.4 电源相关建议
      1. 8.4.1 瞬态保护
    5. 8.5 布局
      1. 8.5.1 布局指南
      2. 8.5.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 接收文档更新通知
    2. 9.2 支持资源
    3. 9.3 商标
    4. 9.4 静电放电警告
    5. 9.5 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

8.2.2.2 MOSFET 选择

MOSFET 的关键电气参数包括：最大持续漏极电流 ID、最大漏源电压 VDS(MAX)、最大栅源电压 VGS(MAX) 以及漏源导通电阻 RDS(ON)。

MOSFET 的 VDS(MAX) 额定值必须足够高，以便承受应用中的最高差分电压，包含故障条件下可能出现的瞬态电压。对于 48V PoE 应用，建议使用额定电压为 100V 的 MOSFET。LM74681 支持最大栅源电压为 13.8V，因此，应选择最低 VGS(MAX) 额定值为 15V 的 MOSFET。对于 VGS 额定值较低的 MOSFET，可使用齐纳二极管将电压钳位在安全水平。

MOSFET 的 ID 额定值需要高于最大持续负载电流，以确保在满负载条件下能够可靠运行。此外，还需考虑 MOSFET 的热阻，以确保结温 (TJ) 在预期最大功率耗散条件下（包括初始浪涌阶段，当输出电容器通过 MOSFET 体二极管充电时）保持在安全范围内。

为了减少 MOSFET 的导通损耗，应尽可能降低 RDS(ON)，但单纯根据低 RDS(ON) 选择 MOSFET 并非总能如愿。更高的 RDS(ON) 将在更低反向电流级别为 LM74681 反向比较器提供更高电压信息。随着 RDS(ON) 的增加，反向电流检测效果更好。一开始可以选择 RDS(ON) 在最大电流下产生的正向压降小于 30mV 的 MOSFET。通常，当 VGS 低于 4.5V 时，RDS(ON) 会大幅增加；当 VGS 接近 MOSFET Vth 时，RDS(ON) 最高。为了在轻负载条件下实现稳定的调节，建议在 VGS 接近 4.5V（即远高于 MOSFET 栅极阈值电压）时运行 MOSFET。建议选择栅极阈值电压 Vth 在 2.5V 至 3.5V 之间的 MOSFET。选择较低 Vth MOSFET 也会缩短导通时间。

选择了 PSMN040-100MSE N 沟道 MOSFET，因为其满足 48V PoE PD 桥接整流器的设计要求，其额定值如下：

  • VDS(MAX)：100V
  • VGS(MAX)：±20V
  • RDS(ON)：典型值为 29.4mΩ，最大值为 36.6mΩ（VGS 为 10V 条件下）