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技術資料#LMG3425R050 具有集成驅動器、保護、溫度報告和理想二極管模式的 600V 50mΩ GaN FET

科技綠洲 ? 2025-02-25 13:38 ? 次閱讀

LMG3425R050 GaN FET 具有集成驅動器和保護功能,針對開關模式電源轉換器,使設計人員能夠將功率密度和效率提高到新的水平。

該LMG3425R050集成了硅驅動器,可實現高達 150V/ns 的開關速度。與分立硅柵極驅動器相比,TI 的集成精密柵極偏置可實現更高的開關 SOA。這種集成與 TI 的低電感封裝相結合,可在硬開關電源拓撲中提供干凈的開關和最小的振鈴。可調節的柵極驅動強度允許控制 20V/ns 至 150V/ns 的轉換速率,可用于主動控制 EMI 并優化開關性能。
*附件:LMG3425R050 600 V 50 mΩ GaN FET,具有集成驅動器、保護和溫度報告功能數據表.pdf

高級電源管理功能包括數字溫度報告、故障檢測和理想二極管模式。GaN FET 的溫度通過可變占空比 PWM 輸出報告,從而簡化了器件負載管理。報告的故障包括過流、短路、過熱、VDD UVLO 和高阻抗 RDRV 引腳。理想二極管模式通過啟用死區時間控制來降低第三象限損耗。

特性

  • 符合 JEDEC JEP180 硬開關拓撲的要求
  • 600V 硅基氮化鎵 FET,帶集成柵極驅動器
    • 集成高精度柵極偏置電壓
    • 200V/ns FET 抑制
    • 3.6MHz 開關頻率
    • 20V/ns 至 150V/ns 轉換速率,用于優化開關性能和 EMI 抑制
    • 采用 7.5V 至 18V 電源供電
  • 強大的保護
    • 逐周期過流和鎖存短路保護,具有 < 100ns 響應
    • 在硬開關時可承受 720V 浪涌
    • 針對內部過熱和 UVLO 監控進行自我保護
  • 高級電源管理
    • 數字溫度 PWM 輸出
    • 理想二極管模式可降低第三象限損耗

參數
image.png

方框圖

image.png

1. 產品概述

  • ?型號?:LMG3425R050
  • ?類型?:600V,50mΩ GaN FET,集成驅動器、保護和溫度報告功能
  • ?應用?:開關模式電源轉換器、服務器和電信網絡電源、太陽能逆變器工業電機驅動等

2. 主要特性

  • ?高集成度?:集成硅驅動器,支持高達150V/ns的開關速度
  • ?高效率?:硬開關拓撲下,相比離散硅柵極驅動器,具有更高的開關SOA
  • ?保護功能?:過流保護、短路保護、過溫保護、欠壓鎖定(UVLO)監測、高阻抗RDRV引腳保護
  • ?溫度管理?:數字溫度PWM輸出,理想二極管模式減少第三象限損耗
  • ?封裝?:VQFN 54引腳封裝,尺寸12.00mm × 12.00mm

3. 電氣特性

  • ?最大漏源電壓?:600V
  • ?漏源導通電阻?(典型值):43.5mΩ(VIN = 5V, TJ = 25°C)
  • ?最大漏極電流?:44A(RMS),96A(脈沖)
  • ?柵極驅動電壓范圍?:7.5V至18V
  • ?最大開關頻率?:3.6MHz

4. 保護功能

  • ?過流保護?:閾值電流40A至60A,響應時間<100ns
  • ?短路保護?:閾值電流60A至90A,響應時間<100ns
  • ?過溫保護?:GaN FET過溫閾值175°C,驅動器過溫閾值185°C
  • ?欠壓鎖定?(UVLO):VDD正向閾值電壓6.5V至7.5V,負向閾值電壓6.1V至6.5V

5. 溫度報告

  • ?溫度輸出?:通過PWM信號報告GaN FET溫度,典型頻率9kHz
  • ?溫度計算?:使用PWM占空比計算結溫,公式:TJ,typ (°C) = 162.3 * DTEMP + 20.1

6. 理想二極管模式

  • ?操作模式?:在關斷狀態下自動最小化第三象限損耗,類似最優死區控制
  • ?應用場景?:零電壓開關(ZVS)事件,如同步整流器和LLC轉換器

7. 封裝與尺寸

  • ?封裝類型?:VQFN 54引腳
  • ?尺寸?:12.00mm × 12.00mm
  • ?熱阻?:結到殼(底部)平均熱阻0.88°C/W

8. 推薦工作條件

  • ?供電電壓?:VDD 7.5V至18V
  • ?輸入電壓?:IN 0V至18V
  • ?漏極RMS電流?:32A
  • ?正源電流?:LDO5V 25mA

9. 應用指南

  • ?布局建議?:使用四層板設計,將返回電源路徑放在內層以最小化電源環路電感
  • ?旁路電容?:使用小尺寸、表面貼裝旁路電容和總線電容以最小化寄生電感
  • ?信號隔離?:在高側和低側信號路徑之間使用高速數字隔離器
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