LM5101系列 高压高压侧和低压侧栅极驱动器数据手册

LM5100/LM5101 高压栅极驱动器旨在以同步降压或半桥配置驱动高压侧和低压侧 N 沟道 MOSFET。浮动高压侧驱动器能够在高达 100V 的电源电压下工作。输出由 CMOS 输入阈值 （LM5100） 或 TTL 输入阈值 （LM5101） 独立控制。提供了一个集成的高压二极管，用于为高压侧栅极驱动自举电容器充电。稳健的电平转换器以高速运行，同时功耗低，并提供从控制逻辑到高端栅极驱动器的干净电平转换。低压侧和高侧电源轨均提供欠压锁定功能。该器件采用标准 SOIC-8 引脚和 LLP-10 引脚封装。
*附件：lm5101.pdf

特性

• 驱动高侧和低侧 N 沟道 MOSFET
• 独立的高低驱动器逻辑输入（LM5101 为 TTL 或 LM5100 为 CMOS）
• 自举电源电压范围高达 118V DC
• 快速传播时间（典型值为 25 ns）
• 以 15 ns 的上升和下降时间驱动 1000 pF 负载
• 出色的传播延迟匹配（典型值为 3 ns）
• 电源轨欠压锁定
• 低功耗
• 引脚兼容 HIP2100/HIP2101

参数

方框图

一、产品概述

LM是一款高压栅极驱动器，设计用于驱动同步降压配置或半桥配置中的高侧和低侧N沟道MOSFET。该驱动器具有独立的高侧和低侧驱动逻辑输入，并集成了高压二极管和电平移位器，以实现高效、可靠的栅极驱动。

二、主要特性

• ‌独立的高侧和低侧驱动‌：允许对高侧和低侧MOSFET进行独立控制。
• ‌高压能力‌：支持高达V的自举供电电压和V的高侧MOSFET源极电压。
• ‌快速传播时间‌：典型值为ns。
• ‌集成高压二极管‌：用于为高侧栅极驱动自举电容充电。
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：保护低侧和高侧电源轨，防止在低电压条件下工作。
• ‌低功耗‌：有助于提高整体系统效率。
• ‌逻辑输入兼容性‌：LM采用TTL逻辑输入阈值。

三、引脚功能

• ‌VDD‌：正栅极驱动供电。
• ‌HB‌：高侧栅极驱动器自举轨。
• ‌HO‌：高侧栅极驱动器输出。
• ‌HS‌：高侧MOSFET源极连接。
• ‌LI‌：低侧驱动控制输入。
• ‌HI‌：高侧驱动控制输入。
• ‌VSS‌：地返回。
• ‌LO‌：低侧栅极驱动器输出。
• ‌NC‌：未连接引脚（对于WSON-封装）。

四、电气特性

• ‌工作电压范围‌：VDD为V至V。
• ‌UVLO阈值‌：VDD的欠压锁定阈值为.V至.V。
• ‌输入阈值‌：低电平输入电压阈值为.V至.V，高电平输入电压阈值为.V至.V。
• ‌输出特性‌：高侧和低侧栅极驱动器具有高电平输出和低电平输出能力，峰值电流可达.A。

五、应用信息

• ‌典型应用‌：包括同步降压转换器、半桥和全桥功率转换器、电流馈电推挽功率转换器等。
• ‌设计考虑‌：提供了关于自举电容选择、栅极电阻匹配、布局和热管理的设计指南。

六、布局与热管理

• ‌布局指南‌：推荐使用低ESR/ESL电容靠近IC，并保持短而宽的接地路径以减少寄生电感和电阻。高侧和低侧MOSFET应尽可能靠近栅极驱动器放置。
• ‌热管理‌：通过估算最坏情况下的结温来确保可靠的长期操作，利用暴露的热焊盘（对于WSON封装）进行有效散热。

七、封装与订购信息

• ‌封装类型‌：提供SOIC-和WSON-两种封装选项。
• ‌订购代码‌：包括不同封装和卷带选项的订购代码，如LMM/NOPB（SOIC-封装）和LMSD/NOPB（WSON-封装）。

八、文档与支持

• ‌数据手册‌：提供了详细的技术规格、电气特性、应用信息和封装尺寸等。
• ‌应用指南‌：可能包含额外的设计考虑、布局示例和故障排除技巧。
• ‌社区资源‌：TI提供了EE在线社区和其他支持资源，方便用户交流问题和经验。

九、安全警示

• ‌静电放电（ESD）防护‌：提醒用户在存储或处理过程中注意静电防护，以防止损坏MOS栅极。
• ‌使用注意事项‌：用户应仔细阅读数据手册中的安全警示和使用注意事项，确保正确、安全地使用产品。