ZHCSNN4D October 2020 – May 2025 LMG3422R050 , LMG3426R050 , LMG3427R050
PRODUCTION DATA
LMG342xR050 中實(shí)現(xiàn)了過(guò)溫關(guān)斷理想二極管模式(OTSD-IDM)。如“過(guò)熱關(guān)斷保護(hù)”部分所述,當(dāng) GaN FET 過(guò)熱時(shí),理想二極管模式能夠提供最佳的 GaN FET 保護(hù)。
當(dāng) OTSD-IDM 對(duì) GaN FET 進(jìn)行保護(hù)時(shí),OTSD-IDM 會(huì)考慮整個(gè)、部分或完全不考慮電源系統(tǒng)的運(yùn)行情況。電源系統(tǒng)可能無(wú)法通過(guò)自行關(guān)閉,對(duì)在 GaN OTSD 事件中 LMG342xR050 將“故障”引腳置位進(jìn)行響應(yīng),只會(huì)繼續(xù)嘗試運(yùn)行。電源系統(tǒng)某些部分可能會(huì)因控制器軟件故障、焊點(diǎn)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(yùn)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(dòng)信號(hào),但電感元件在放電時(shí)會(huì)繼續(xù)強(qiáng)制電流流動(dòng)。
OTSD-IDM 狀態(tài)機(jī)如 圖 7-6 所示。對(duì)于每個(gè)狀態(tài),在狀態(tài)框的右上方都有一個(gè)狀態(tài)編號(hào)。
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(huì)等待一段固定的時(shí)間。固定的時(shí)間段是為了給對(duì)側(cè)開(kāi)關(guān)提供開(kāi)關(guān)時(shí)間,以及產(chǎn)生正向漏極電壓。預(yù)留固定時(shí)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(kāi)關(guān),狀態(tài) #1 有助于防止擊穿電流。同時(shí),如果轉(zhuǎn)換器在 LMG342xR050 已經(jīng)進(jìn)入 OTSD 狀態(tài)情況下啟動(dòng)開(kāi)關(guān),該等情況下,可通過(guò)先開(kāi)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?yàn)槔擞侩娏鲿?huì)對(duì) PFC 輸出電容充電。如果轉(zhuǎn)換器在開(kāi)關(guān)升壓 PFC FET 以前先開(kāi)關(guān)同步整流器 FET,則可以避免擊穿電流事件。
如果沒(méi)有輸入信號(hào),狀態(tài)機(jī)會(huì)僅作為典型理想二極管模式狀態(tài)機(jī),在狀態(tài) #2 與狀態(tài) #3 之間移動(dòng)。這樣,當(dāng)電源系統(tǒng)關(guān)閉時(shí),所有電感元件都會(huì)放電,并且 GaN FET 會(huì)產(chǎn)生最小的放電應(yīng)力。
注:OTSD-IDM 狀態(tài)機(jī)沒(méi)有針對(duì)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(yùn)行期間丟失輸入信號(hào),這可能會(huì)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(méi)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(huì)承受過(guò)大的關(guān)斷狀態(tài)第三象限損耗。