Texas Instruments LM2103半桥驱动器是一款紧凑型高压栅极驱动器，设计用于驱动半桥或同步降压配置中的高侧和低侧N沟道MOSFET。INL反相输入允许驱动器用于双或单PWM输入应用。

数据手册：*附件：Texas Instruments LM2103半桥驱动器数据手册.pdf

SH引脚具有固定死区时间和–1V直流和–19.5V瞬态负电压处理能力，可提高高噪声应用中的系统稳健性。Texas Instruments LM2103采用8引脚SOIC封装，与行业标准引脚分配兼容。在低侧和高侧电源轨上均提供欠压锁定 (UVLO) 功能，以在上电和断电期间提供保护。

特性

• 可驱动两个采用半桥配置的N沟道MOSFET
• GVDD上的8V典型欠压闭锁
• BST上的绝对最大电压：107V
• SH上–19.5V负瞬态电压处理（绝对最大值）
• 峰值拉/灌电流：0.5A/0.8A
• 475ns典型固定内部死区时间
• 内置防交叉传导功能
• 传播延迟：115ns（典型值）
• 反相输入引脚INL

功能框图

LM2103 107V半桥驱动器技术解析与应用指南

一、产品概述

LM2103是德州仪器(TI)推出的高性能半桥驱动器，具有以下核心特性：

• ‌高压驱动能力‌：107V绝对最大电压，支持高达95V的SH引脚工作电压
• ‌双通道驱动‌：0.5A/0.8A峰值源/灌电流能力，可驱动两个N沟道MOSFET
• ‌增强可靠性‌：-19.5V负瞬态电压处理能力，内置死区时间(典型475ns)
• ‌灵活控制‌：支持反相输入(INL)引脚，兼容TTL/CMOS输入阈值
• ‌多重保护‌：8V典型欠压锁定(UVLO)，交叉导通预防功能

二、关键参数与性能

1. 极限参数

参数	最小值	最大值	单位
GVDD电压	-0.3V	19.5V	V
BST-SH电压	-0.3V	19.5V	V
SH引脚电压(DC)	-1V	95V	V
SH引脚电压(瞬态)	-19.5V	95V	V
工作结温	-40°C	125°C	°C

2. 典型电气特性

• ‌传播延迟‌：115ns典型值(INH到GH/INL到GL)
• ‌死区时间‌：475ns固定值(防止交叉导通)
• ‌输入阈值‌：
  • 高电平：1.45V(最小值)
  • 低电平：0.8V(最大值)
• ‌静态电流‌：
  • GVDD静态电流：430μA(典型值)
  • BST静态电流：150μA(典型值)

三、功能架构解析

1. 引脚配置与功能

引脚	名称	类型	功能描述
1	GVDD	电源	栅极驱动正电源轨，需就近布置低ESR去耦电容
2	INH	输入	高侧控制输入，兼容TTL/CMOS电平
3	INL	输入	低侧反相控制输入，内置200kΩ上拉电阻
4	GND	地	所有信号的参考地
5	GL	输出	低侧栅极驱动输出，连接MOSFET栅极
6	SH	电源	高侧源极连接，接自举电容负端
7	GH	输出	高侧栅极驱动输出，连接MOSFET栅极
8	BST	电源	自举电源输入，接自举电容正极

2. 核心功能模块

1. ‌输入级‌：
   • 独立控制INH和INL输入
   • 内置200kΩ下拉(INH)/上拉(INL)电阻
   • 当INH高且INL低时自动关闭双路输出
2. ‌保护电路‌：
   • 双路UVLO保护(GVDD和BST-SH)
   • GVDD UVLO阈值：8.15V(上升)/7.7V(下降)
   • BST UVLO阈值：7.6V(上升)/7.15V(下降)
3. ‌电平移位器‌：
   • 高速低功耗设计
   • 提供控制逻辑到高侧驱动的电平转换

四、PCB布局指南

1. ‌关键回路最小化‌：
   • 功率回路(高/低侧MOSFET)
   • 栅极驱动回路(GH/GL到MOSFET)
   • 自举电容充电回路
2. ‌电容布置原则‌：
   • GVDD去耦电容：1μF陶瓷电容(紧靠引脚)
   • BST去耦电容：100nF陶瓷电容(紧靠BST-SH)
   • 输入电容：低ESR电解+陶瓷电容组合
3. ‌热设计考虑‌：
   • 充分利用散热焊盘
   • 增加散热过孔阵列
   • 高温环境需降额使用

五、应用场景推荐

1. ‌电机驱动‌：
   • 无刷直流(BLDC)电机
   • 永磁同步电机(PMSM)
   • 伺服/步进驱动器
2. ‌消费电子‌：
   • 无线吸尘器
   • 电动工具
3. ‌交通电子‌：
   • 电动自行车/滑板车
   • 车载充电器(OBC)
4. ‌工业电源‌：
   • 离线式UPS
   • 电池测试设备