技术资料#LMG3410R050 具有集成驱动器和保护功能的 600V 50mΩ GaN

LMG341xR050 GaN 功率级具有集成驱动器和保护功能，使设计人员能够在电力电子系统中实现更高水平的功率密度和效率。与硅 MOSFET 相比，LMG341x 的固有优势包括：超低输入和输出电容、零反向恢复（可将开关损耗降低多达 80%），以及低开关节点振铃（可降低 EMI）。这些优势实现了像图腾柱 PFC 这样的密集和高效的拓扑结构。

*附件：具有过流保护功能的 LMG341xR050 600V 50mΩ 集成 GaN Fet 功率级数据表 .pdf

LMG341xR050 通过集成一组独特的功能来简化设计、最大限度地提高可靠性并优化任何电源的性能，从而为传统的共源共栅 GaN 和独立 GaN FET 提供智能替代方案。集成栅极驱动可实现 100 V/ns 开关，Vds 振铃接近于零，电流限制响应小于 100 ns，可防止意外击穿事件，过热关断可防止热失控，系统接口信号提供自我监控功能。

特性

• TI GaN FET 的可靠性符合应用内硬开关加速应力曲线的要求
• 支持高密度电源转换设计
  • 优于共源共栅或独立 GaN FET 的系统性能
  • 低电感 8 mm x 8 mm QFN 封装，易于设计和布局
  • 可调节的驱动强度，用于开关性能和 EMI 控制
  • 数字故障状态输出信号
  • 仅需 +12 V 非稳压电源
• 集成栅极驱动器
  • 零共源电感
  • MHz作时传播延迟为 20 ns
  • 用于补偿阈值变化的微调栅极偏置电压可确保可靠的开关
  • 25 至 100V/ns 用户可调转换速率
• 强大的保护
  • 无需外部保护元件
  • 过流保护，响应小于 100 ns
  • 大于 150 V/ns 的转换速率抗扰度
  • 瞬态过压抗扰度
  • 过热保护
  • 所有电源轨上的欠压锁定 （UVLO） 保护
• 强大的保护
  • LMG3410R050 ：锁存过流保护
  • LMG3411R050 ：逐周期过流保护

参数

方框图

1. 概述

LMG341xR050 是一款集成 GaN FET 功率级，具有过流保护功能，适用于高电压应用。它提供了高功率密度和转换效率，同时具有多种保护机制，确保系统的稳定性和可靠性。

2. 主要特性

• ‌GaN FET 技术‌：超低输入和输出电容，零反向恢复电荷，减少开关损失和 EMI。
• ‌集成驱动器‌：内置栅极驱动器，支持高达 100V/ns 的开关速度，具有可调驱动强度。
• ‌过流保护‌：具有快速的过流响应（<100ns），LMG3410R050 采用锁存式过流保护，LMG3411R050 采用逐周期过流保护。
• ‌多种保护机制‌：包括过温保护、欠压锁定（UVLO）保护等，无需外部保护组件。
• ‌应用广泛‌：适用于高密度工业和消费类电源、多级转换器、太阳能逆变器、工业电机驱动等。

3. 电气特性

• ‌电源电压‌：VDD 范围为 9.5V 至 18V。
• ‌最大漏源电压‌：VDS 最大为 600V，瞬态电压可达 800V。
• ‌连续漏极电流‌：@Tj = 25°C 时为 34A，@Tj = 100°C 时为 27A。
• ‌热特性‌：结到环境的热阻（RθJA）为 24.4°C/W。

4. 功能描述

• ‌直接驱动 GaN 架构‌：通过集成栅极驱动器直接控制 GaN FET，提高开关性能。
• ‌内部 Buck-Boost DC-DC 转换器‌：生成负电压，用于 GaN 器件的关断电源。
• ‌内部辅助 LDO‌：提供 5V 输出，用于外部数字隔离器等负载。
• ‌故障检测‌：包括过流保护（OCP）、过温保护（OTP）和欠压锁定（UVLO），具有故障状态输出信号。

5. 应用和实施

• ‌典型应用‌：适用于半桥配置，如硬开关和全桥谐振 DC-DC 转换器。
• ‌设计要求‌：包括选择合适的栅极驱动电阻以调整开关速度和 EMI 控制。
• ‌布局指南‌：建议使用四层或更多层 PCB，最小化功率环路电感，确保信号完整性。

6. 热管理

• ‌散热‌：推荐使用散热器连接 PCB 背面以提取额外热量，使用多个热过孔将热量分散到 PCB 的另一侧。

7. 包装和订购信息

• ‌封装类型‌：QFN 32 引脚封装，尺寸为 8mm x 8mm。
• ‌订购状态‌：ACTIVE，推荐用于新设计。

8. 注意事项

• ‌使用前必读‌：全面理解数据表，包括应用笔记和布局建议。
• ‌避免事项‌：不要使用单层或双层 PCB，不要降低旁路电容器的值，不要让器件承受超过 600V 的漏极瞬态电压。