LM5109B-Q1 具有 8V UVLO 和高抗噪能力的汽车类 1A、100V 半桥栅极驱动器数据手册

LM5109B-Q1 是一款高性价比的高压栅极驱动器，旨在驱动 高侧和低侧 N 沟道 MOSFET，采用同步降压或半桥配置。 浮动高压侧驱动器能够在高达 90 V 的电源轨电压下工作。输出为 通过 TTL/CMOS 兼容逻辑输入阈值独立控制。稳健的电平转换 技术高速运行，同时功耗低，并提供干净的电平转换 从控制输入逻辑到高端栅极驱动器。提供欠压锁定 低侧和高侧电源轨。该器件采用热增强型 WSON（8） 软件包。
*附件：lm5109b-q1.pdf

特性

• 适用于汽车应用
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下
  • 设备温度 1 级
  • 器件 HBM ESD 分类等级 1C
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C4A
• 驱动高侧和低侧 N 沟道
  MOSFET
• 1A 峰值输出电流（1.0A 灌电流/1.0A
  拉电流）
• 独立的 TTL/CMOS 兼容输入
• 自举电源电压至 108V DC
• 快速传播时间（典型值为 30 ns）
• 以 15ns 的上升和下降
  时间驱动 1000pF 负载
• 出色的传播延迟匹配（典型值为 2 ns
  ）
• 电源轨欠压锁定
• 低功耗
• 热增强型 WSON-8 封装

参数

方框图

概述

LM9B-Q1是一款高压、1A峰值输出的半桥栅极驱动器，设计用于驱动同步降压转换器或半桥配置中的高侧和低侧N沟道MOSFET。该驱动器具有AEC-Q0汽车级认证，适用于-0°C至5°C的工作温度范围，并支持高达0V的浮动高侧驱动。

主要特性

• ‌AEC-Q认证‌：符合汽车级应用标准。
• ‌高侧和低侧驱动‌：支持独立控制的高侧和低侧N沟道MOSFET。
• ‌高压能力‌：高侧浮动电压可达0V，VDD电压范围为8V至4V。
• ‌高输出电流‌：A峰值源电流和A峰值灌电流。
• ‌快速传播时间‌：典型值为0ns，确保高效开关性能。
• ‌低功耗‌：具有低功耗模式和UVLO（欠压锁定）保护功能。
• ‌热增强封装‌：采用热增强型WSON-8封装，提高散热性能。
• ‌TTL/CMOS兼容输入‌：方便与数字控制器接口。

功能描述

启动与UVLO保护

• LMB-Q具有独立的顶部和底部驱动UVLO保护电路，分别监测VDD和HB-HS电压。
• 当VDD或HB-HS电压低于UVLO阈值时，输出被抑制，以防止MOSFET误导通。

电平移位

• 内置的鲁棒电平移位技术能够在高速下工作，同时消耗低功率，并提供从控制逻辑到高侧栅极驱动器的干净电平转换。

输出阶段

• 高侧和低侧输出阶段均具有高速度、低电阻和高峰值电流能力，以实现高效的MOSFET开关。

应用领域

• 同步降压转换器
• 半桥和全桥功率转换器
• 固态电机驱动器
• 两开关正向功率转换器

设计指南

布局建议

• 在VDD和GND引脚之间放置低ESR/ESL陶瓷旁路电容，以减小电源噪声。
• 将栅极驱动器尽可能靠近MOSFET放置，以减小环路面积和寄生电感。
• 注意高电流路径的布局，包括自举电容、自举二极管和本地GND参考旁路电容。

组件选择

• 选择具有高电压额定值的外部自举二极管和旁路电容。
• 根据应用需求选择合适的栅极驱动电阻，以平衡开关速度和功率损耗。

功耗估算

• 考虑静态功耗、电平移位器损耗、动态损耗等因素，估算栅极驱动器的总功耗。
• 使用热阻参数估算结温，确保在允许的工作温度范围内。