ZHCSNN4D October 2020 – May 2025 LMG3422R050 , LMG3426R050 , LMG3427R050
PRODUCTION DATA
- 1
- 1 特性
- 2 應(yīng)用
- 3 說明
- 4 引腳配置和功能
- 5 規(guī)格
- 6 參數(shù)測量信息
-
7 詳細(xì)說明
- 7.1 概述
- 7.2 功能方框圖
- 7.3 特性說明
- 7.4 啟動序列
- 7.5 器件功能模式
- 8 應(yīng)用和實施
- 9 器件和文檔支持
- 10修訂歷史記錄
- 11機械、封裝和可訂購信息
7.3.10.1 過熱關(guān)斷理想二極管模式
LMG342xR050 中實現(xiàn)了過溫關(guān)斷理想二極管模式（OTSD-IDM）。如“過熱關(guān)斷保護(hù)”部分所述，當(dāng) GaN FET 過熱時，理想二極管模式能夠提供最佳的 GaN FET 保護(hù)。
當(dāng) OTSD-IDM 對 GaN FET 進(jìn)行保護(hù)時，OTSD-IDM 會考慮整個、部分或完全不考慮電源系統(tǒng)的運行情況。電源系統(tǒng)可能無法通過自行關(guān)閉，對在 GaN OTSD 事件中 LMG342xR050 將“故障”引腳置位進(jìn)行響應(yīng)，只會繼續(xù)嘗試運行。電源系統(tǒng)某些部分可能會因控制器軟件故障、焊點斷裂或器件出于保護(hù)自身緣故而關(guān)斷等任何原因而停止運行。在電源系統(tǒng)關(guān)閉的瞬間，電源系統(tǒng)停止提供柵極驅(qū)動信號，但電感元件在放電時會繼續(xù)強制電流流動。
OTSD-IDM 狀態(tài)機如 圖 7-6 所示。對于每個狀態(tài)，在狀態(tài)框的右上方都有一個狀態(tài)編號。
圖 7-6 過熱關(guān)斷理想二極管模式（OTSD-IDM）狀態(tài)機- 如果輸入引腳上檢測到了下降沿，LMG342xR050 GaN FET 將始終進(jìn)入狀態(tài) #1。OTSD-IDM 在 OTSD-IDM 狀態(tài) #1 時關(guān)閉 GaN FET。OTSD-IDM 等待輸入下降沿消隱時間結(jié)束。這段時間為對側(cè) FET 提供了開關(guān)時間，以便產(chǎn)生正漏極電壓。消隱時間結(jié)束后，器件會進(jìn)入 OTSD-IDM 狀態(tài) 2。
- 對于 OTSD-IDM 狀態(tài) #2，如果來自 OTSD-IDM 狀態(tài) #1，OTSD-IDM 會保持 GaN FET 關(guān)斷狀態(tài)；如果來自 OTSD-IDM 狀態(tài) #3，OTSD-IDM 會關(guān)閉 GaN FET。在 OTSD-IDM 狀態(tài) #2 時，OTSD-IDM 會監(jiān)測 GaN FET 的漏極電壓。它在尋找負(fù)向漏極電壓，這意味著第三象限電流正在流動。這也是器件進(jìn)入 OTSD 時的起始狀態(tài)。檢測到 GaN FET 負(fù)向漏極電壓后，器件會進(jìn)入 OTSD-IDM 狀態(tài) #3
- 在 OTSD-IDM 狀態(tài) #3 時，OTSD-IDM 會打開 GaN FET。該狀態(tài)下，OTSD-IDM 會監(jiān)測漏極電流。如果檢測到第一象限漏極電流，器件會進(jìn)入 OTSD-IDM 狀態(tài) #2。
狀態(tài) #1 用于防止擊穿電流。狀態(tài) #1 在進(jìn)入狀態(tài) #2 前會等待一段固定的時間。固定的時間段是為了給對側(cè)開關(guān)提供開關(guān)時間，以及產(chǎn)生正向漏極電壓。預(yù)留固定時間是為了避免在未產(chǎn)生正向漏極電壓的情況下出現(xiàn)卡滯情況。
如果在 LMG342xR050 進(jìn)入 OTSD 以后轉(zhuǎn)換器繼續(xù)開關(guān)，狀態(tài) #1 有助于防止擊穿電流。同時，如果轉(zhuǎn)換器在 LMG342xR050 已經(jīng)進(jìn)入 OTSD 狀態(tài)情況下啟動開關(guān)，該等情況下，可通過先開關(guān) OTSD 設(shè)備的方式，迫使其進(jìn)入狀態(tài) #1，從而獲得擊穿電流保護(hù)。例如，升壓 PFC 中的同步整流器能夠在初始輸入電源應(yīng)用期間進(jìn)入 OTSD，因為浪涌電流會對 PFC 輸出電容充電。如果轉(zhuǎn)換器在開關(guān)升壓 PFC FET 以前先開關(guān)同步整流器 FET，則可以避免擊穿電流事件。
如果沒有輸入信號，狀態(tài)機會僅作為典型理想二極管模式狀態(tài)機，在狀態(tài) #2 與狀態(tài) #3 之間移動。這樣，當(dāng)電源系統(tǒng)關(guān)閉時，所有電感元件都會放電，并且 GaN FET 會產(chǎn)生最小的放電應(yīng)力。
注：OTSD-IDM 狀態(tài)機沒有針對重復(fù)擊穿電流事件的保護(hù)。存在退化情況，例如，LMG342xR050 在轉(zhuǎn)換器運行期間丟失輸入信號，這可能會導(dǎo)致 IDM 受到重復(fù)的擊穿電流事件的影響。這種情況下，沒有很好的解決方案。如果 OTSD-FET 不允許發(fā)生重復(fù)的擊穿電流事件，GaN IDM 反而會承受過大的關(guān)斷狀態(tài)第三象限損耗。