ZHCSST2 November 2024 LMG2640
PRODUCTION DATA
LMG2640 是一款高度集成的 650V GaN 功率 FET 半橋,。LMG2640 在 9mm x 7mm QFN 封裝中整合了半橋功率 FET、柵極驅動器、低側電流檢測仿真功能、高側柵極驅動電平轉換器和自舉二極管功能。
GaN 半橋包含 105mΩ 低側 FET 和高側 FET。
LMG2640 內部柵極驅動器可調節驅動電壓,以實現出色的 GaN 功率 FET 導通電阻。內部驅動器還可降低總柵極電感和 GaN FET 共源電感,從而提高開關性能,包括共模瞬態抗擾度 (CMTI)。
電流檢測仿真功能可在 CS 引腳的輸出端產生與低側漏極電流成比例的電流。CS 引腳通過一個電阻器端接至 AGND,用于生成外部電源控制器的電流檢測輸入信號。該 CS 引腳電阻取代了與低側 GaN FET 源極串聯的傳統電流檢測電阻,顯著節省了功耗和空間。此外,由于沒有與 GaN 源極串聯的電流檢測電阻,因此可以將低側 GaN FET 散熱焊盤直接連接到 PCB 電源接地端。由于整個器件的電流可通過散熱焊盤傳導,因此該散熱焊盤連接可提高系統的熱性能并提供額外的器件布線靈活性。
高側柵極驅動電平轉換器可減少敏感高側柵極驅動路徑的電容耦合,與信號路徑占用的 PCB 空間大得多的外部解決方案相比,可降低噪聲敏感性并提高 CMTI。此外,與靜態電流和啟動性能較差的外部解決方案相比,電平轉換器對器件靜態電流的影響非常小,而且不影響器件啟動時間。
AUX 和 BST 之間的自舉二極管功能通過智能開關 GaN 自舉 FET 實現。由于導通狀態 GaN 自舉 FET 沒有傳統自舉二極管的正向壓降,因此開關 GaN 自舉 FET 可提升對 BST 至 SW 之間電容器的充電程度。智能開關 GaN 自舉 FET 還避免了傳統自舉二極管的問題,即 BST 至 SW 之間電容器由于低側半橋 GaN 功率 FET 中的關斷狀態第三象限電流而過充。最后,與傳統自舉二極管相比,該自舉二極管具有低電容,并且沒有反向恢復電荷,因此可實現更高效的開關。
AUX 輸入電源寬電壓范圍與由電源控制器創建的相應寬范圍電源軌兼容。BST 輸入電源電壓范圍具有更低的電壓值,可補償自舉再充電周期之間的電容壓降。AUX/BST 空閑時的低靜態電流和快速 BST 啟動時間支持轉換器突發模式運行,這對于滿足政府輕負載效率要求至關重要。通過使用 EN 引腳將器件置于待機模式,可以進一步降低 AUX 靜態電流。
INL、INH 和 EN 控制引腳具有高輸入阻抗、低輸入閾值電壓和等于 AUX 電壓的最大輸入電壓。因此,這些引腳可支持低電壓和高電壓輸入信號,并由低功耗輸出驅動。
LMG2640 保護功能包括低側/高側欠壓鎖定 (UVLO)、低側/高側輸入柵極驅動互鎖、低側/高側逐周期電流限制和過熱關斷。UVLO 特性還有助于實現轉換器良好的運行狀況。開漏 FLT 輸出上報告過熱關斷。