LMG3527R030 650V 30mΩ GaN FET，集成驱动器、保护和零电流检测数据手册

具有集成驱动器和保护功能的 LMG352xR030 GaN FET 面向开关模式电源转换器，使设计人员能够将功率密度和效率提高到新的水平。

LMG352xR030 集成了一个硅驱动器，可实现高达 150V/ns 的开关速度。与分立式硅栅极驱动器相比，TI 的集成精密栅极偏置可实现更高的开关 SOA。这种集成与 TI 的低电感封装相结合，可在硬开关电源拓扑中提供干净的开关和最小的振铃。可调节的栅极驱动强度允许控制 20V/ns 至 150V/ns 的压摆率，可用于主动控制 EMI 并优化开关性能。该LMG3526R030包括零电压检测 （ZVD） 功能，可在实现零电压开关时从 ZVD 引脚提供脉冲输出。该LMG3527R030包括零电流检测 （ZCD） 功能，当检测到漏源正电流时，该功能会从 ZCD 引脚提供脉冲输出。
*附件：lmg3527r030.pdf

高级电源管理功能包括数字温度报告和故障检测。GaN FET 的温度通过可变占空比 PWM 输出报告，从而简化了器件负载的管理。报告的故障包括过流、短路、过热、VDD UVLO 和高阻抗 RDRV 引脚。

特性

• 650V 硅基氮化镓 FET，集成栅极驱动器
  • 集成高精度栅极偏置电压
  • 200V/ns FET 保持
  • 2MHz开关频率
  • 20V/ns 至 150V/ns 压摆率，用于优化开关性能和 EMI 缓解
  • 工作电压范围为 7.5V 至 18V
• 强大的保护
  • 逐周期过流和锁存短路保护，响应< 100ns
  • 硬开关时可承受 720V 浪涌
  • 自我保护，防止内部过热和 UVLO 监控
• 先进的电源管理
  • 数字温度PWM输出
  • LMG3526R030包括零电压检测 （ZVD） 功能，有助于软开关转换器
  • LMG3527R030包括零电流检测 （ZCD） 功能，有助于软开关转换器
• 顶部冷却的 12mm × 12mm VQFN 封装将电气路径和热路径分开，以实现最低功率环路电感

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LMG352xR030是德州仪器（TI）推出的650V/30mΩ GaN FET功率芯片系列，包含LMG3522R030、LMG3526R030和LMG3527R030三款型号。其核心特点包括：

• ‌集成驱动与保护‌：内置高精度栅极驱动、温度报告及多重保护功能（过流、短路、过热、欠压锁定等）。
• ‌高性能参数‌：支持高达2MHz开关频率，150V/ns压摆率，适用于硬开关和软开关拓扑。
• ‌差异化功能‌：
  • LMG3526R030：集成零电压检测（ZVD），优化软开关应用。
  • LMG3527R030：集成零电流检测（ZCD），支持正向电流检测。

‌2. 关键特性‌

• ‌电气性能‌：
  • 导通电阻：26mΩ（25°C时），45mΩ（125°C时）。
  • 输出电容：235pF（400V时），零反向恢复电荷（QRR=0nC）。
  • 工作电压范围：7.5V至18V（VDD）。
• ‌保护机制‌：
  • 逐周期过流保护（响应时间<100ns）、短路保护（720V浪涌耐受）。
  • 温度监测：通过PWM输出（9kHz）报告结温，精度±5°C（25°C时）。

‌3. 应用场景‌

• 开关电源转换器（如服务器PSU、电信整流器）。
• 太阳能逆变器、工业电机驱动、不间断电源（UPS）。

‌4. 封装与设计支持‌

• ‌封装‌：12mm×12mm VQFN（52引脚），顶部散热设计。
• ‌布局建议‌：
  • 四层PCB板以降低寄生电感。
  • 关键电容（如VNEG旁路电容）需贴近引脚布局。
• ‌热管理‌：推荐使用散热片连接顶部热垫，结合绝缘导热材料。

‌5. 典型应用电路‌

• 半桥配置中需注意：
  • 高侧驱动建议采用隔离电源或优化自举电路设计。
  • 信号隔离器需选择高共模瞬态抑制（CMTI）型号（如TI ISO77xxF系列）。

‌6. 文档支持‌

• 提供详细参数表、开关特性曲线及安全操作区域（SOA）数据。
• 参考设计指南包括《高压半桥设计指南》等应用笔记。

‌总结‌：LMG352xR030系列通过高集成度和先进保护功能，显著提升功率密度和效率，适用于高频、高可靠性电源系统设计。