LM5113-Q1系列 用于 GaNFET 的汽车级 1.2A/5A、100V 半桥栅极驱动器数据手册

LM5113-Q1 旨在以同步降压、升压或半桥配置驱动汽车应用中的高压侧和低压侧增强型氮化镓 （GaN） FET 或硅 MOSFET。该器件具有集成的 100V 自举二极管以及用于高侧和低侧输出的独立输入，可实现最大的控制灵活性。高压侧偏置电压在内部箝位为 5.2 V，可防止栅极电压超过增强型 GaN FET 的最大栅源电压额定值。该器件的输入与 TTL 逻辑兼容，无论 VDD 电压如何，都可以承受高达 14 V 的输入电压。LM5113-Q1 具有分离栅极输出，可灵活地独立调整导通和关断强度。
*附件：lm5113-q1.pdf

此外，LM5113-Q1 的强大吸收能力可将栅极保持在低电平状态，从而防止在开关期间意外导通。LM5113-Q1 的运行频率最高可达数 MHz。LM5113-Q1 采用标准 10 引脚 WSON 封装，并带有外露焊盘以帮助功耗。

特性

• 适用于汽车应用
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 125°C 环境工作温度范围
  • 器件 HBM ESD 分类等级 1C
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C6
• 独立的高侧和低侧
  TTL 逻辑输入
• 1.2A 峰值拉电流、5A 峰值灌电流输出电流
• 高侧浮动偏置电压轨
  可在高达 100VDC 的电压下工作
• 内部自举电源电压箝位
• 用于可调
  导通和关断强度的分离输出
• 0.6-Ω 下拉电阻，2.1-Ω 上拉电阻
• 快速传播时间（典型值为 28 ns）
• 出色的传播延迟匹配
  （典型值为 1.5 ns）
• 电源轨欠压锁定
• 低功耗

参数

方框图

概述

LM3-Q是一款由Texas Instruments（TI）生产的V、1.2A峰值源电流、5A峰值沉电流的汽车级半桥GaN驱动器。该驱动器设计用于驱动同步降压、升压或半桥配置中的高侧和低侧增强型GaN FET或硅MOSFET，适用于汽车应用。

主要特性

• ‌汽车级应用‌：符合AEC-Q标准，适用于-°C至°C的工作温度范围。
• ‌独立的高侧和低侧TTL逻辑输入‌：提供高控制灵活性。
• ‌高电流能力‌：.A峰值源电流，A峰值沉电流。
• ‌高侧浮动偏置电压轨‌：操作电压高达0VDC。
• ‌内部自举供电电压钳位‌：保护GaN FET免受过压损坏。
• ‌分裂输出‌：允许独立调整开通和关断强度。
• ‌快速传播时间‌：典型值为8ns。
• ‌优秀的传播延迟匹配‌：典型值为1.5ns。
• ‌欠压锁定保护‌：确保供电电压不足时驱动器的安全操作。
• ‌低功耗‌：优化设计以降低功耗。

应用领域

• ‌移动无线充电器‌
• ‌音频功率放大器‌
• ‌音频电源供应‌
• ‌电流馈电推挽转换器‌
• ‌半桥和全桥转换器‌
• ‌同步降压转换器‌

功能描述

输入与输出

• ‌TTL逻辑兼容输入‌：可承受高达4V的输入电压，无论VDD电压如何。
• ‌分裂栅极输出‌：提供HOH、HOL、LOH和LOL四个输出，允许独立调整开通和关断速度。
• ‌优化的输出电阻‌：.Ω下拉电阻和2.1Ω上拉电阻，适用于高频高效操作。

启动与欠压锁定

• ‌VDD欠压锁定‌：当VDD电压低于3.8V时，禁用高侧和低侧输入。
• ‌自举电压欠压锁定‌：当自举电压低于.V时，仅禁用高侧关断输出。
• ‌迟滞功能‌：避免在供电电压波动时引起的颤动。

自举负电压与电压钳位

• ‌内部钳位电路‌：防止自举电压超过.V，保护高侧GaN FET免受损坏。
• ‌负电压处理‌：解决由高侧驱动器浮动自举配置引起的负电压瞬态问题。

典型应用

LM3-Q适用于需要高频、高效率和高功率密度的汽车应用，如同步降压或升压转换器。其分裂栅极输出允许独立调整开通和关断速度，以满足不同应用的需求。

布局指南

• ‌最小化环路电感‌：将GaN FET尽可能靠近驱动器放置，以减小栅极驱动环路电感。
• ‌旁路电容‌：在VDD和GND引脚附近放置低ESR/ESL电容，以支持高速开关时的瞬态电流需求。
• ‌自举电容‌：将自举电容放置在HB和HS引脚附近，以减小自举电路的环路电感。
• ‌热设计‌：利用WSON封装中的裸露焊盘进行散热，确保驱动器的热稳定性。