Texas Instruments LM2105EVM驱动器评估模块 (EVM) 设计用于主要评估LM2105的性能。LM2105是一款具有105V启动电压的高侧、低侧驱动器，具有0.5A峰值电流和0.8A灌电流，用于驱动两个N沟道MOSFET。该板还可用于评估采用支持封装的其他引脚对引脚兼容部件。LM2105具有低传播延迟以及驱动器输出高侧和低侧上升沿与下降沿之间的低传播延迟匹配，从而实现对栅极驱动信号的可靠计时。

数据手册：*附件：Texas Instruments LM2105EVM驱动器评估模块 (EVM)数据手册.pdf

Texas Instruments LM2105EVM可评估LM2105，将其对照数据手册进行比较，或通过外部接口连接到提供源电流和灌电流栅极电阻灵活性的电源设备。LM2105EVM评估板采用表面贴装测试点，可连接至INL、INH、GVDD和BST输入。还可提供其他各种测试点，用于探测LM2105。输入偏置经过配置，BST-SH高侧偏置可由GVDD提供，或者可以添加外部额外偏置直接提供BST-SH。高侧和低侧驱动器输出返回分别在SH和GND上分离，方便评估LM2105 SH负电压能力。

特性

• 评估LM2105 栅极驱动器的低电压特性的评估模块
• 5V至18V VCC 电源范围
• 针对偏置电源旁路电容、栅极驱动电阻选项进行优化的PCB布局布线
• TTL和CMOS兼容型输入
• 电容负载、外部栅极驱动电阻器和用于栅极驱动网络评估的二极管
• 支持快速验证大部分数据手册的参数
• 测试点支持探测LM2105的所有关键引脚

工作台设置

LM2105EVM评估模块技术解析与应用指南

一、产品概述

LM2105EVM是德州仪器(TI)推出的105V高边/低边栅极驱动器评估模块，专为评估LM2105驱动器性能而设计。该模块具有以下核心特性：

‌关键参数‌：

• 输入电压范围：5V至18V(VCC供电)
• 驱动能力：0.5A峰值源电流/0.8A峰值灌电流
• 传播延迟匹配特性：高边和低边驱动输出的上升/下降沿延迟匹配优异
• 集成自举二极管简化设计
• 支持TTL和CMOS兼容输入

二、硬件架构解析

1. 接口配置

模块提供丰富的测试点配置：

• ‌输入接口‌：INH_IN(高边输入)、INL_IN(低边输入)
• ‌电源接口‌：VCC(5-18V)、GVDD(芯片供电)
• ‌输出接口‌：GH(高边输出)、GL(低边输出)
• ‌关键监测点‌：BST(自举电压)、SH(高边返回)

2. 核心电路设计

• ‌栅极驱动网络‌：支持外部栅极电阻和二极管评估
• ‌自举电路‌：集成内部二极管，可选外接二极管配置
• ‌旁路电容‌：优化布局的GVDD旁路电容网络
• ‌负载配置‌：1nF容性负载用于基本性能测试

三、测试配置指南

1. 设备要求

• ‌电源‌：20V/1A以上DC电源(如Agilent E3634A)
• ‌信号源‌：双通道>10MHz函数发生器(如Tektronix AFG3252)
• ‌示波器‌：四通道500MHz以上带宽(如DPO7054)
• ‌万用表‌：25V/1A以上精度(如Fluke187)

2. 基准测试配置

‌典型参数设置‌：

• 供电电压：12V(限流50mA)
• 输入信号：
  • 通道A：100kHz，5V脉冲，2.5μs脉宽
  • 通道B：100kHz，5V脉冲，2.5μs脉宽，5μs延迟
• 预期工作电流：3.2mA±1.5mA(1nF负载时)

四、性能波形分析

1. 传播延迟特性

• ‌高边通道‌：INH到GH的传播延迟典型值见数据手册
• ‌低边通道‌：INL到GL的传播延迟匹配高边性能
• 测试要点：使用短地线探头减小测量误差

2. 典型波形示例

• 输入输出相位关系清晰可见
• 上升/下降时间符合MOSFET驱动要求
• 交叉传导抑制表现优异

五、扩展应用设计

1. 外部自举二极管配置

当评估无内置二极管的兼容驱动器时：

• 安装R10(2.2-10Ω 1206电阻)
• 推荐使用快速恢复二极管(如ES1D系列)
• 注意评估负压耐受能力

2. 栅极驱动优化

• 通过R3/R5(4.02Ω)调整源极电阻
• 通过R4/R6(0Ω)配置灌电流路径
• 电容C6/C7(1nF)可替换为实际MOSFET等效电容

六、PCB设计要点

1. 布局优化

• 四层板堆叠设计
• 顶层：关键功率路径
• 内层1：完整地平面
• 内层2：电源分配网络
• 底层：辅助元件布置

2. 热管理

• 充分利用散热焊盘
• 功率路径使用宽铜箔
• 关键元件周围布置热过孔

七、安全注意事项

1. ‌电气安全‌：
   • 严格限定在最大额定值内使用
   • 避免同时接触多个测试点
   • 高压测试时保持安全距离
2. ‌ESD防护‌：
   • 存储时使用防静电包装
   • 操作时佩戴接地手环
   • 避免用手直接接触引脚