LM74610 и LM74700 — контроллеры идеального диода для защиты от переполюсовки

LM74610-Q1 и LM74700-Q1 управляют внешним N-канальным MOSFET так, что он работает как диод с падением в десятки милливольт вместо 0,3–0,5 В у диода Шоттки. Обе микросхемы защищают от переполюсовки, но устроены по-разному: LM74610 не имеет вывода земли и не потребляет тока покоя, LM74700 поддерживает на ключе около 20 мВ (13–29 мВ) и запирает его быстрее. Разбираем по даташитам Texas Instruments.

Обновлено 22 октября 2026 г.Редакция GAW

Содержание

Чем различаются
Распиновка
Типовая схема и выбор деталей
Функциональные аналоги

Идеальный диод — это MOSFET в цепи питания с контроллером, который открывает его при прямом токе и запирает при обратном. Падение на открытом ключе — десятки милливольт вместо 0,3–0,5 В у диода Шоттки, поэтому при токах в амперы тепла выделяется в десятки раз меньше. Чем такой ключ отличается от P-канального MOSFET и диода, когда хватит простой схемы и какие испытания проходит бортовая сеть — в статье «Защита от переполюсовки».

Коротко

LM74610-Q1 — без вывода земли и тока покоя, обратное напряжение до 42 В длительно (45 В на 2 мс), запирание 2,2 мкс типично, VSSOP-8.
LM74700-Q1 — рабочее 4–60 В по таблице характеристик (в Features — 3,2–65 В), абсолютный предел ±65 В, гарантированный запуск не выше 3,9 В; около 20 мВ на ключе, запирание 0,45 мкс типично, SOT-23-6 и SOT-23-8.
Ключ — внешний N-канальный MOSFET в плюсовом проводе: исток к аноду, сток к катоду.
Ток покоя — LM74610 — 0 мкА на землю, LM74700 — 80 мкА в работе и 0,9 мкА при EN = 0.

Чем различаются

Параметр	LM74610-Q1	LM74700-Q1
Питание	от падения на встроенном диоде MOSFET, запуск от 0,48 В на нём	вывод ANODE: рабочее 4–60 В по таблице характеристик (в Features — 3,2–65 В), запуск не выше 3,9 В
Обратное напряжение	катод–анод до 42 В длительно, 45 В на 2 мс	ANODE до −60 В рабочее, −65 В абсолютный предел
Ток на землю	0	80 мкА тип., 130 мкА макс.; 0,9/1,5 мкА выключенная
Управление ключом	ключ открыт около 98 % времени при 25 °C, 92 % при 125 °C (3 А)	падение анод–катод удерживается на 13–20–29 мВ
Запирание при обратном токе	2,2 мкс тип., 5 мкс макс. (затвор 4 нФ)	0,45 мкс тип., 0,75 мкс макс.
Ток разряда затвора	160 мА	2370 мА
Вход разрешения	нет	EN, порог включения 1,06–2,6 В
Затвор	внутренний стабилитрон 11,5 В	до 15 В над анодом, накачка выключается на 11,6–13–13,9 В
Корпус и RθJA	VSSOP-8, 181 °C/Вт	SOT-23-6 — 189,8 °C/Вт, SOT-23-8 — 133,8 °C/Вт

У LM74610 есть особенность, которую видно на осциллографе: раз в несколько секунд ключ на десятки миллисекунд закрывается, и ток идёт через встроенный диод транзистора, пока подзаряжается конденсатор накачки. По примеру TI с конденсатором 2,2 мкФ ключ открыт 2,66 с, а диод проводит 55 мс. Скважность почти не зависит от ёмкости, но частота таких переключений растёт, если ёмкость уменьшить; TI рекомендует 220 нФ – 4,7 мкФ, X7R или C0G, не ниже 16 В.

Распиновка

LM74610-Q1 в корпусе VSSOP-8, вид сверху

Вывод	Обозначение	Назначение
1, 7	VcapL, VcapH	конденсатор накачки
2	Gate Pull Down	к затвору MOSFET — быстрый разряд при обратном напряжении
6	Gate Drive	к затвору MOSFET — открывание
4	Anode	к истоку MOSFET, сторона источника
8	Cathode	к стоку MOSFET, сторона нагрузки
3, 5	NC	свободны; 3 можно соединить с Anode, 5 — с Gate Drive

LM74700-Q1 в корпусе SOT-23-6 (DBV), вид сверху

Вывод SOT-23-6	Вывод SOT-23-8	Обозначение	Назначение
1	4	VCAP	конденсатор накачки на ANODE
2	2	GND	общий провод
3	1	EN	разрешение; для постоянной работы соединяют с ANODE
4	8	CATHODE	к стоку MOSFET, сторона нагрузки
5	6	GATE	к затвору MOSFET
6	5	ANODE	вход питания, к истоку MOSFET
—	3, 7	N.C.	не подключены

Типовая схема и выбор деталей

MOSFET ставится в плюсовой провод истоком к источнику: его встроенный диод смотрит в прямом направлении и проводит ток при пуске, пока накачка не открыла канал. Для LM74700-Q1 TI даёт минимальные ёмкости: на входе — от 22 нФ, на выходе — от 100 нФ, конденсатор накачки — от 0,1 мкФ и не меньше 10 входных ёмкостей CISS транзистора. Пример расчёта TI для тока 3 А:

Что выбрать	Правило TI	Для 3 А
R_DS(on) MOSFET	от 20 мВ / I до 50 мВ / I	6,67–16,67 мОм
V_GS MOSFET	не меньше 15 В, иначе стабилитрон на затворе	±20 В у транзистора из примера
V_DS MOSFET	выше наибольшего выброса после TVS	60 В в примере для сети 12 В
VCAP	от 0,1 мкФ, рекомендуется не меньше 10 × CISS	по даташиту транзистора

Для бортовой сети 12 В на входе ставят двунаправленный TVS-диод: TI требует, чтобы его пробой был выше 24 В пуска от внешнего аккумулятора и 35 В ограниченного сброса нагрузки, а с отрицательной стороны — выше 16 В переполюсовки. Полностью разобранная схема входа автомобильного блока с TVS, идеальным диодом и понижающим преобразователем — на странице «Питание от бортовой сети 12 В».

Функциональные аналоги

TI не называет совместимых по выводам замен из других семейств. Функционально ту же задачу решают контроллеры идеального диода других серий и производителей, а при малых токах — диод Шоттки или P-канальный MOSFET в плюсовом проводе; у последнего, по SLVAE57B, нет блокировки обратного тока, когда вход просаживается ниже выхода. При замене сверяют распиновку, предельное обратное напряжение и требования к транзистору. Другие микросхемы — в разделе «Управление питанием».

Частые вопросы

Чем LM74610 отличается от LM74700?

LM74610-Q1 не подключается к земле и питается от падения на встроенном диоде MOSFET: примерно 98 % времени ключ открыт, а остальное время ток идёт через диод, пока подзаряжается конденсатор накачки. Ток покоя у неё нулевой, но обратное напряжение — до 42 В длительно, а запирание — за 2,2 мкс типично. LM74700-Q1 подключается к земле, потребляет 80 мкА, имеет вход разрешения, поддерживает на ключе около 20 мВ, работает при обратном напряжении до −60 В (абсолютный предел −65 В) и запирает ключ за 0,45 мкс типично.

Какой MOSFET поставить к LM74700?

N-канальный, с допустимым напряжением затвор–исток не меньше 15 В: микросхема поднимает затвор над анодом до 13 В. Сток–исток — с запасом над худшим входным выбросом: в примере TI для 12-вольтовой бортовой сети взят 60-вольтовый транзистор. Сопротивление канала TI советует выбирать между 20 мВ / Iнагр и 50 мВ / Iнагр — для тока 3 А это от 6,67 до 16,67 мОм. Встроенный диод транзистора должен выдерживать пусковой ток, пока накачка не открыла ключ.

Можно ли использовать LM74700 для объединения двух источников питания?

Да. Микросхема быстро запирает ключ, когда напряжение на катоде становится выше, чем на аноде, и по даташиту применяется для «ИЛИ» резервных источников: каждый вход подключается через свой контроллер с MOSFET, и нагрузку питает источник с большим напряжением. LM74610-Q1 TI тоже допускает в схемах объединения.

Сколько тепла экономит идеальный диод?

При 3 А диод Шоттки SS34 падает до 0,5 В — это до 1,5 Вт тепла. LM74700 поддерживает на MOSFET около 20 мВ, а с транзистором из рекомендованного диапазона падение остаётся в пределах 20–50 мВ, то есть 60–150 мВт. Цена — внешний транзистор, конденсатор накачки и около 80 мкА собственного тока у LM74700, а у LM74610 — ещё и короткие интервалы проводимости через встроенный диод.

Источники

Texas Instruments. LM74610-Q1 Zero IQ Reverse Polarity Protection Smart Diode Controller (SNOSCZ1B, revised June 2016) — Features — обратное напряжение до 45 В, нет ограничения положительного напряжения на аноде, нулевой ток покоя, реакция 2 мкс; разд. 5 — выводы VSSOP-8; разд. 6.1 — катод–анод −3…42 В длительно и 45 В на 2 мс, рекомендуемо до 42 В; разд. 6.4 — RθJA 181 °C/Вт; разд. 6.5 — запуск от 0,48 В на диоде, пороги VCAP 6,3 и 5,15 В, ток заряда VCAP 40–46 мкА, потребление 0,95 мкА, разряд затвора 160 мА, время запирания 2,2 мкс тип. и 5 мкс макс., скважность 98 % (25 °C) и 92 % (125 °C) при 3 А, утечка 60/110 мкА при −13,5 В; разд. 7.3 — стабилитрон 11,5 В в цепи затвора; разд. 7.4.1 и 8.2 — конденсатор 220 нФ – 4,7 мкФ, пример 2,2 мкФ: 2,66 с ключ открыт, 55 мс проводит диод
Texas Instruments. LM74700-Q1 Low IQ Reverse Battery Protection Ideal Diode Controller (SNOSD17G, revised December 2020) — Features — 3,2–65 В (запуск от 3,9 В), обратное до −65 В (это абсолютные пределы; рабочее по разд. 6.5 — 4–60 В), 20 мВ, 1 мкА в выключенном состоянии, 80 мкА в работе, запирание быстрее 0,75 мкс, SOT-23-6 и SOT-23-8; разд. 5 — выводы; разд. 6.1 и 6.3 — пределы ANODE ±65 В, GATE–ANODE до 15 В, рекомендуемо ±60 В, CIN от 22 нФ, VCAP и COUT от 0,1 мкФ; разд. 6.4 — RθJA 189,8 и 133,8 °C/Вт; разд. 6.5 — POR, IQ 80/130 мкА, ISHDN 0,9/1,5 мкА, порог EN, VAK 13/20/29 мВ, полное открытие 34/50/57 мВ, обратный порог −17/−11/−2 мВ, ток разряда затвора 2370 мА, накачка 12,1 и 13 В; разд. 6.6 — 0,45/0,75 мкс; разд. 10.1.1.2 — MOSFET с VGS не меньше 15 В, RDS(on) от 20 мВ / I до 50 мВ / I, пример 3 А; VCAP не меньше 10 × CISS; разд. 10.1.1.3 — выбор TVS
Texas Instruments. Basics of Ideal Diodes (SLVAE57B, revised October 2021) — разд. 2 — недостатки диода Шоттки: мощность и утечка, растущая с температурой; разд. 4.1 — P-канальный MOSFET не блокирует обратный ток; разд. 6 — контроллеры идеального диода
Vishay General Semiconductor. SS32, SS33, SS34, SS35, SS36: Surface-Mount Schottky Barrier Rectifier (doc. 88751, revision 23-Apr-2020) — для сравнения: прямое падение SS34 не больше 0,5 В при 3 А

Нашли ошибку?