技术资料#LMG3425R050 具有集成驱动器、保护、温度报告和理想二极管模式的 600V 50mΩ GaN FET

LMG3425R050 GaN FET 具有集成驱动器和保护功能，针对开关模式电源转换器，使设计人员能够将功率密度和效率提高到新的水平。

该LMG3425R050集成了硅驱动器，可实现高达 150V/ns 的开关速度。与分立硅栅极驱动器相比，TI 的集成精密栅极偏置可实现更高的开关 SOA。这种集成与 TI 的低电感封装相结合，可在硬开关电源拓扑中提供干净的开关和最小的振铃。可调节的栅极驱动强度允许控制 20V/ns 至 150V/ns 的转换速率，可用于主动控制 EMI 并优化开关性能。
*附件：LMG3425R050 600 V 50 mΩ GaN FET，具有集成驱动器、保护和温度报告功能数据表.pdf

高级电源管理功能包括数字温度报告、故障检测和理想二极管模式。GaN FET 的温度通过可变占空比 PWM 输出报告，从而简化了器件负载管理。报告的故障包括过流、短路、过热、VDD UVLO 和高阻抗 RDRV 引脚。理想二极管模式通过启用死区时间控制来降低第三象限损耗。

特性

• 符合 JEDEC JEP180 硬开关拓扑的要求
• 600V 硅基氮化镓 FET，带集成栅极驱动器
  • 集成高精度栅极偏置电压
  • 200V/ns FET 抑制
  • 3.6MHz 开关频率
  • 20V/ns 至 150V/ns 转换速率，用于优化开关性能和 EMI 抑制
  • 采用 7.5V 至 18V 电源供电
• 强大的保护
  • 逐周期过流和锁存短路保护，具有 < 100ns 响应
  • 在硬开关时可承受 720V 浪涌
  • 针对内部过热和 UVLO 监控进行自我保护
• 高级电源管理
  • 数字温度 PWM 输出
  • 理想二极管模式可降低第三象限损耗

参数

方框图

1. 产品概述

• ‌型号‌：LMG3425R050
• ‌类型‌：600V，50mΩ GaN FET，集成驱动器、保护和温度报告功能
• ‌应用‌：开关模式电源转换器、服务器和电信网络电源、太阳能逆变器、工业电机驱动等

2. 主要特性

• ‌高集成度‌：集成硅驱动器，支持高达150V/ns的开关速度
• ‌高效率‌：硬开关拓扑下，相比离散硅栅极驱动器，具有更高的开关SOA
• ‌保护功能‌：过流保护、短路保护、过温保护、欠压锁定（UVLO）监测、高阻抗RDRV引脚保护
• ‌温度管理‌：数字温度PWM输出，理想二极管模式减少第三象限损耗
• ‌封装‌：VQFN 54引脚封装，尺寸12.00mm × 12.00mm

3. 电气特性

• ‌最大漏源电压‌：600V
• ‌漏源导通电阻‌（典型值）：43.5mΩ（VIN = 5V, TJ = 25°C）
• ‌最大漏极电流‌：44A（RMS），96A（脉冲）
• ‌栅极驱动电压范围‌：7.5V至18V
• ‌最大开关频率‌：3.6MHz

4. 保护功能

• ‌过流保护‌：阈值电流40A至60A，响应时间<100ns
• ‌短路保护‌：阈值电流60A至90A，响应时间<100ns
• ‌过温保护‌：GaN FET过温阈值175°C，驱动器过温阈值185°C
• ‌欠压锁定‌（UVLO）：VDD正向阈值电压6.5V至7.5V，负向阈值电压6.1V至6.5V

5. 温度报告

• ‌温度输出‌：通过PWM信号报告GaN FET温度，典型频率9kHz
• ‌温度计算‌：使用PWM占空比计算结温，公式：TJ,typ (°C) = 162.3 * DTEMP + 20.1

6. 理想二极管模式

• ‌操作模式‌：在关断状态下自动最小化第三象限损耗，类似最优死区控制
• ‌应用场景‌：零电压开关（ZVS）事件，如同步整流器和LLC转换器

7. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：VQFN 54引脚
• ‌尺寸‌：12.00mm × 12.00mm
• ‌热阻‌：结到壳（底部）平均热阻0.88°C/W

8. 推荐工作条件

• ‌供电电压‌：VDD 7.5V至18V
• ‌输入电压‌：IN 0V至18V
• ‌漏极RMS电流‌：32A
• ‌正源电流‌：LDO5V 25mA

9. 应用指南

• ‌布局建议‌：使用四层板设计，将返回电源路径放在内层以最小化电源环路电感
• ‌旁路电容‌：使用小尺寸、表面贴装旁路电容和总线电容以最小化寄生电感
• ‌信号隔离‌：在高侧和低侧信号路径之间使用高速数字隔离器