[IC大赏] LM66100 多功能单向开关/理想二极管

前言

本期大赏 IC 来自德州仪器（TI）的 LM66100，如下为立创信息，链接：LM66100DCKT

所属大类是功率电子开关。很多人之前可能用过SY6280AAC、MT9700-N 这种常规的单向开关，在 USB 接口处起到限流及单向导通作用。

不得不说，SY6280 使用相当频繁，在含 USB 接口的消费产品中随处可见，它具备的单向导通 + 主动限流功能非常实用可靠。

这次介绍的 LM66100 同样具备单向导通能力，但是和 SY6280 的差异在于：

LM66100 可以应用于多电源供电的无缝选通电路中，可以承担更复杂电源架构下的解决方案。

使用介绍

关键功率参数

1. 电压范围 1.5V~5.5V；优于 SY6280 的 2.4V~5.5V，可以用于 1.8V 的低压系统；
2. 最大持续电流 1.5A；劣于 SY6280 的 2A；

引脚说明

NO.	NAME	I/O	DESCRIPTION
1	VIN	I	Device input
2	GND	-	Device ground
3	CE	I	Active-low chip enable. Can be connected to VOUT for reverse current protection. Do not leave floating.
4	N/C	-	Not internally connected, can be tied to GND or left floating.
5	ST	O	Active-low open-drain output, pulled low when the chip is disabled. Hi-Z when the chip is enabled. Connect to GND if not required.
6	VOUT	O	Device output

需要关注的有 2 个 IO：

1. ST 开漏输出，可输出当前芯片的工作状态；板载控制器可以通过该引脚检测该回路的电源工作状态；
2. CE 芯片片选输入引脚，这也是芯片最独特的地方，我们接下来详细看看。

电路原理应用

从芯片功能框图可以看出，这不是一个简单的高低电平片选引脚，而是一个输入到芯片内部比较器的反向输入端。

当 CE 引脚电压高于输入电压时，该器件被禁用，并且 MOSFET 关闭；

当 CE 引脚电压较低时，MOSFET 开启。

该功能因此衍生出了多种场景下的应用。

反向输入保护 RPP

当应用于常规单向控制时，通过将 CE 接地，可以作为反接保护器件。

例如电池正负极接反时，CE 脚电平高于 VIN，则 MOS 管关闭，后端负载不受影响。

常开反向电流屏蔽 RCB

在常规的持续供电应用中，将 CE 脚连接至 VOUT，可以作为反向冲击保护器件。

正常情况下，CE、VOUT 和 VIN 电平一致，正常开启 MOS 管；

当 VOUT 受到外部强制异常冲击，导致电压升高，此时 CE 升高并大于 VIN，则主动关闭 MOS 管；

异常恢复后，MOS 管自动再打开。

双电源输入选通

如上就是该芯片更具价值的使用场景。若同时具有 2 个输入电源，不希望 2 处电源混合，例如 VIN1 来自 DC-DC 转换，VIN2 来自 USB 电源。

此时通过 CE 引脚的交叉连接，VIN 更高的电源会失能对方的 CE 控制；

期间如果电压等级发生变化，VOUT 输出也能迅速调整为更高的电源电压输出，不会导致输出电源掉电。

这个方案也对应到了实际的一个项目应用，只是略微改变了 CE 的接法，如下图：

这种解法其实和上述类似，区别在于将 CE 都接到了统一输出端，也能够保护来自输出端的反向冲击。实际多个项目测试工作正常。

当然，上述电路还不够规范，ST 引脚按规格书要求，在不使用时最好接地。

参考

具有输入极性保护功能的 LM66100 5.5V、1.5A、79mΩ、低 IQ 理想二极管 datasheet (Rev. A)

SY6280AAC -PDF数据手册-参考资料-立创商城