LM2104系列 具有 8V UVLO、死区时间和关断功能的 107V、0.5A/0.8A 半桥栅极驱动器数据手册

LM2104 是一款紧凑型高压栅极驱动器，旨在以同步降压或半桥配置驱动高侧和低侧 N 沟道 MOSFET。IN 引脚允许该器件用于单个 PWM 输入应用，SD 引脚允许控制器在 SD 引脚为低电平时通过关闭驱动器的输出来禁用驱动器的输出，而不管 IN 引脚状态如何。
*附件：lm2104.pdf

SH 引脚上的固定死区时间以及 –1V DC 和 –19.5V 瞬态负电压处理提高了高噪声应用中的系统稳健性。LM2104 采用与行业标准引脚布局兼容的 8 引脚 SOIC 封装。低侧和高侧电源轨均提供欠压锁定 （UVLO），用于在上电和断电期间提供保护。

特性

• 在半桥配置中驱动两个 N 沟道 MOSFET
• GVDD 上的典型欠压锁定为 8V
• BST 上的最大电压为 107V
• SH 上的最大绝对负瞬态电压处理电压为 –19.5V
• 0.5A/0.8A 峰值拉电流/灌电流
• 475 ns（典型值）固定内部死区时间
• 内置交叉传导预防
• 115ns 典型传播延迟
• 关断逻辑输入引脚 SD
• 单输入引脚 IN

参数

方框图

1. 产品概述

LM4是一款高电压半桥驱动器，专为驱动两个N沟道MOSFET设计，适用于同步降压或半桥配置。该驱动器具有V欠压锁定（UVLO）保护、固定内部死区时间、关断逻辑输入引脚（SD）和单输入引脚（IN）等特点。

2. 主要特性

• ‌高电压能力‌：支持最高V的BST电压和-.V的负瞬态电压处理。
• ‌电流驱动能力‌：.A/0.8A的峰值源/沉电流。
• ‌固定死区时间‌：5ns典型固定内部死区时间，防止交叉传导。
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：V典型低侧和高侧电源轨欠压锁定保护。
• ‌关断逻辑‌：SD引脚允许控制器通过拉低该引脚来禁用驱动器输出。
• ‌单输入控制‌：IN引脚支持TTL和CMOS输入阈值，用于单PWM输入应用。

3. 应用领域

• 无刷直流（BLDC）电机
• 永磁同步电机（PMSM）
• 伺服和步进电机驱动
• 无线吸尘器
• 无线园林和电动工具
• 电动车和电动滑板车
• 电池测试设备
• 离线不间断电源（UPS）
• 通用MOSFET或IGBT驱动器

4. 功能描述

4.1 启动与UVLO

• LM在低侧（GVDD）和高侧（BST-SH）电源轨上均包含UVLO保护电路，确保在电源电压足够高以打开外部MOSFET之前，输出保持低电平。
• UVLO迟滞功能可防止电源电压波动时的颤振。

4.2 输入阶段

• IN引脚接收单个TTL/CMOS兼容的PWM信号，控制两个输出（GL和GH）。
• SD引脚为关断控制输入，当SD引脚拉低时，无论IN引脚状态如何，GH和GL输出均关闭。

4.3 电平移位

• 内置电平移位电路，将GND参考的控制信号转换为高侧驱动级所需的SH参考信号。

4.4 输出阶段

• GL和GH输出级具有高斜率、低电阻和高峰值电流能力，支持高效切换功率MOSFET。
• 输出级设计为低侧（GL）参考GND，高侧（GH）参考SH。

5. 典型应用

文档提供了LM4在半桥转换器中驱动MOSFET的典型应用电路图，并详细讨论了设计要求、设计步骤、应用曲线和布局指南。

6. 电源推荐

• 推荐GVDD电源电压范围为9V至8V，以支持正常操作和UVLO功能。
• 建议在GVDD和GND引脚之间放置低ESR陶瓷旁路电容器，以支持高峰值电流并减少噪声。

7. 布局指南

• 推荐将低ESR/ESL电容器放置在GVDD和GND引脚以及BST和SH引脚之间，以支持高峰值电流并减少串联电感。
• 驱动器应尽可能靠近MOSFET放置，以最小化栅极驱动回路的寄生电感。
• 特别注意高侧栅极驱动回路的布局，以减少电压瞬变和噪声耦合。