Texas Instruments LMG2610 GaN半桥IC是一款650V GaN电源FET半桥，适用于开关电源应用中 < 75w的有源钳位反激式（acf）转换器。lmg2610通过将栅极驱动器、半桥功率fet、自举二极管和高侧栅极驱动器电平移位器集成在9mmx7mm="" qfn封装中，从而减少元器件数量，简化设计，并减少电路板空间。非对称gan="" fet电阻针对acf运行条件进行了优化。可编程的导通斜率可提供emi和振铃控制。与传统的电流感应电阻相比，低侧电流感应仿真可减少耗散功率。它允许低侧导热片与冷却pcb电源接地相连。="">

数据手册：*附件：Texas Instruments LMG2610 GaN半桥IC数据手册.pdf

高侧栅极驱动器信号电平移位器消除了外部解决方案中存在的突发模式耗散功率和噪声问题。智能开关GaN自举二极管FET可避免对高侧电源进行过充电，没有二极管正向电压降，且无反向恢复电荷。Texas Instruments LMG2610支持突发模式操作和转换器轻载效率要求，具有低静态电流和快速启动时间。保护功能包括FET导通互锁、欠电压锁定（UVLO）、逐周期电流限制和过热关闭。

特性

• 650V GaN功率FET半桥
• 170mΩ低侧和248mΩ高侧GaN FET
• 集成型栅极驱动器，具有低传播延迟和可调节的导通斜率控制
• 带宽高、精度高的电流感应仿真
• 低侧/高侧栅极驱动器互锁
• 高侧栅极驱动器信号电平移位器
• 智能开关自举二极管功能
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• 低侧/高侧逐周期过流保护
• FLT引脚报告过热保护
• AUX空闲静态电流：240µA
• AUX待机静态电流：50µA
• BST空闲静态电流：60µA
• 最大电源和输入逻辑引脚电压：26V
• 9mm x 7mm QFN封装，带双散热焊盘

简化框图

Texas Instruments LMG2610 GaN半桥IC技术解析

产品概述

Texas Instruments的LMG2610是一款高度集成的650V GaN功率FET半桥器件，专为有源钳位反激(ACF)转换器设计。这款器件采用9mm×7mm QFN封装，集成了半桥功率FET、栅极驱动器、高端栅极驱动电平移位器和自举二极管功能，极大简化了开关电源设计。

核心特性

功率器件集成

• ‌不对称GaN FET设计‌：低边170mΩ与高边248mΩ的优化组合
• ‌650V额定电压‌：支持高变压器匝数比设计
• ‌零反向恢复电荷‌：显著降低开关损耗

驱动与控制

• ‌可编程开关速率‌：四个独立可设置的开关速率(20V/ns至165V/ns)
• ‌集成电流检测仿真‌：1mA/A比例输出，替代传统检测电阻
• ‌智能自举功能‌：GaN FET实现无压降自举充电

保护机制

• ‌逐周期过流保护‌：低边5.4-6.4A，高边3-4A阈值
• ‌温度保护‌：150°C关断阈值，带20°C迟滞
• ‌电源监控‌：AUX和BST UVLO保护

应用场景

1. ‌AC/DC适配器与充电器‌：
   • USB PD充电器
   • 笔记本电源适配器
2. ‌工业电源‌：
   • 辅助电源系统
   • 高密度电源模块
3. ‌消费电子‌：
   • 电视/显示器电源
   • 游戏机电源

技术实现细节

封装设计

• ‌双散热焊盘‌：PADH(连接SW)和PADL(连接SL/AGND)
• ‌40引脚VQFN‌：9mm×7mm紧凑尺寸
• ‌NSMD焊盘设计‌：增强焊接可靠性

关键电路特性

• ‌低静态电流‌：
  • 待机模式50μA
  • 工作模式240μA
• ‌快速启动‌：BST启动时间<8μs
• ‌宽工作电压‌：AUX 10-26V，BST 7.5-26V

信号处理

• ‌控制输入‌：EN/INL/INH支持高阻抗输入
• ‌故障输出‌：开漏FLT引脚报告过热状态
• ‌电平转换‌：集成高边驱动电平移位器

设计考虑因素

1. ‌PCB布局建议‌：
   • 信号地与功率地单点连接
   • 保持CS信号走线远离噪声源
   • 自举电容靠近BST-SW引脚
2. ‌热管理‌：
   • 低边RθJA 25.3°C/W
   • 高边RθJC(bot) 1.22°C/W
   • 推荐散热过孔设计
3. ‌元件选型‌：
   • 自举电容≥10nF陶瓷电容
   • AUX电容≥3倍BST电容值
   • RDRV电阻选择考虑EMI与效率平衡

典型应用示例

65W USB PD充电器设计

• 搭配UCC28782控制器
• 高效率设计(94%@230VAC)
• 多电压输出(5V/9V/15V/20V)

‌关键参数设置‌：

• 高边开关速率：RDRVH<5.6kΩ(最快)
• 低边开关速率：RDRVL>120kΩ(最慢)
• 电流检测电阻：RCS=1000×RCS(trad)