【導讀】隨著汽車智能化、電動化程度越來越高，整車上的供電系統也面臨著零部件功率增加、供電網絡需求多樣和供電防護等問題，其中輸入電源防反灌是整車供電安全必不可缺的一環。傳統的二極管防反存在固有的正向導通壓降（0.3V-0.7V），其功耗會隨工作電流增加成比例上升，引起散熱等問題，而使用PMOS構建防反電路繞不開元器件成本高、選型難的現狀。通過使用驅動控制+成本相對較低NMOS構建而成的"理想二極管"成為優勢顯著的解決方案，這種控制NMOS導通的驅動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在整車規模化應用，汽車應用產品和工業應用產品量產突破3千萬片，助力汽車電源保護。今年已推出多款豐富的理想二極管控制器產品，支持12V/24V/48V電池系統及更全面的應用架構，包括理想二極管+熱插拔、電源合路、MOS背靠背等，滿足防反灌、拋負載等汽車實際應用需求。
圖1 、思瑞浦理想二極管控制器產品路標
TPS65R01Q
電壓、電流快速防反灌
作為思瑞浦首款車規級理想二極管控制器，TPS65R01Q在防止電源倒灌上表現優異。其搭配外置 NMOS供電時，正向導通壓降可控制到最小 20 mV，與普通肖特基二極管相比，可顯著降低功率損耗。支持3.2 V~60 V 的寬工作電壓范圍，可承受最大?65V的反向電壓。當檢測到從陽極（A）到陰極（K）出現?11 mV的反向電壓時，TPS65R01Q 會在700ns內關斷外置MOSFET，確保前級電源不會受到反向電流影響。
在ADAS、座艙、車燈和車身域控等應用中均有TPS65R01Q的身影。目前TPS65R01Q 采用小型 SOT23-6封裝，思瑞浦正在推出SOT23-8封裝滿足不同客戶需求。
圖2、TPS65R01Q電源合路供電應用
TPW65R10Q/ TPW80R10Q
電壓防反灌，支持電流回傳
在汽車應用中有感性負載模塊，比如馬達電機，需要前級供電的控制模塊支持負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，同時推出的TPW80R10Q支持3.2V~ 80V工作電壓和-80V反向電壓，能夠應對48V電池系統更高耐壓的需求。
圖3 、需要支持電流回傳應用
關于48V電池系統，LV148和VDA320中定義的靜態電壓范圍要求能夠滿足60V的電擊防護（Protection against electrical shock）電壓。在ISO 21780中定義48V系統也需要滿足60V的電壓上限（Upper overvoltage range）要求，且關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器件，思瑞浦48V理想二極管控制器將供電耐壓做到了80V，并支持最大100V電壓沖擊，預留充足保護裕量，為其所在系統站好"第一班崗"。
圖4、 ISO 21780中關于器件耐壓的測試
TPW65R12Q/ TPW80R12Q
支持電流回傳，可關斷負載
由于MOS管體二極管（寄生二極管）的存在，導致在控制關斷單個MOS供電時，電壓會從體二極管導通到負載端，對于汽車上需要休眠降低功耗的部件無法完全關斷輸出。TPW65R12Q/ TPW80R12Q支持2個MOS管"背靠背"設計，在需要下電時可控制關斷輸出，達到低電耗的要求。
TPW80R01Q
電壓、電流快速防反灌，多種保護集一身
隨著汽車應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，思瑞浦為滿足市場應用需求，推出具備背靠背雙MOS驅動、超低靜態功耗和支持限流關斷的理想二極管控制器TPW80R01Q。產品同時增加了多個電路保護功能，除了支持防反向電壓電流外，還增加了輸入欠壓/過壓、輸出過流、過溫和短路等保護響應。
雖然功能比其他型號增加不少，但其在使能關斷靜態電流只有2.5uA、休眠電流(EN為高, SLEEP為高) 僅有6uA以及500uA的靜態工作電流，對供電系統依然十分友好。TPW80R01Q以最大耐壓100V工作電壓和最大100V反向電壓，為48V系統應用提供可靠保障。
圖5 、TPW80R01Q典型應用設計
思瑞浦理想二極管控制器在能效、保護能力、工況適配性和系統設計便捷性上均有顯著突破，不僅滿足現代汽車電子對低功耗、可靠、小型化需求，同時也適配新能源汽車、自動駕駛等新興技術帶來的大功率、大電流工作要求，成為汽車電源系統升級的優選方案和堅固支撐。
思瑞浦始終致力于解決客戶痛點，應對不同汽車模塊部件需求，打造系列化、高可靠的理想二極管控制器產品矩陣。在48V新市場趨勢下，思瑞浦依托COT自有工藝開發模式及80V高壓BCD工藝平臺，通過高壓器件與電路設計協同優化，將理想二極管控制器的最大瞬態耐壓能力提升至100V，實現了高壓工藝平臺與芯片設計技術的深度融合。
針對新一代48V汽車電源架構，相關產品不僅支持高達80V的工作電壓，還可承受最高100V的瞬態電壓沖擊，為系統應對電源過壓、瞬態擾動等復雜工況提供更充足的耐壓裕量，滿足汽車電子對高可靠性電源保護的需求。
與此同時，思瑞浦充分發揮BCD工藝在高壓器件、模擬控制及保護電路集成方面的技術優勢，實現低靜態功耗、快速反向電流阻斷以及多重故障保護功能的協同設計，在提升系統可靠性的同時，有助于降低外圍電路復雜度，優化整機功耗與系統成本。
依托自主工藝平臺的持續迭代及車規級質量管理體系，思瑞浦進一步增強了高壓電源保護芯片的性能優化能力、產品擴展能力和供應鏈自主可控水平，為12V、24V及48V汽車電源系統提供系列化解決方案。為48V電池系統保駕護航。思瑞浦通過全棧技術整合能力、嚴格車規級品質保障和本土化深度服務，助力客戶在汽車領域實現性能、成本、可靠性的三重突破。
結論
48V 車載電源架構逐步普及，對器件耐壓、瞬態沖擊耐受、低靜態功耗的要求明顯抬升。理想二極管控制器相比傳統防反方案，導通壓降和散熱壓力大幅改善，也能平衡 BOM 成本。思瑞浦通過多型號分層布局，把單純防反灌、感性負載電流回流、休眠完全斷載、功能安全配套診斷保護等不同需求分開覆蓋，配合自研高壓 BCD 工藝，做到 80V 工作耐壓、100V 瞬態沖擊能力。 這套系列化方案可以幫助車企簡化前端供電防護電路，降低功耗，同時適配 LV148、ISO 21780 等 48V 系統規范，依托本土化技術支持，跟上整車電源架構升級節奏。
