LMG5200

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80V GaN 半桥功率级

产品详情

VDS (max) (V) 80 RDS(on) (mΩ) 15 ID (max) (A) 10 Features Half-bridge Rating Catalog Operating temperature range (°C) -40 to 125
VDS (max) (V) 80 RDS(on) (mΩ) 15 ID (max) (A) 10 Features Half-bridge Rating Catalog Operating temperature range (°C) -40 to 125
QFM (MOF) 9 48 mm² 8 x 6
  • 集成 15mΩ GaN FET 和驱动器
  • 80V 连续电压,100V 脉冲电压额定值
  • 封装经过优化,可实现简单的 PCB 布局,无需考虑底层填料、爬电和余隙要求
  • 超低共源电感可确保实现高压摆率开关,同时在硬开关拓扑中不会造成过度振铃
  • 非常适合隔离式和非隔离式 应用
  • 栅极驱动器支持高达 10MHz 的开关频率
  • 内部自举电源电压钳位可防止 GaN FET 过驱
  • 电源轨欠压锁定保护
  • 优异的传播延迟(典型值为 29.5ns)和匹配(典型值为 2ns)
  • 低功耗
  • 集成 15mΩ GaN FET 和驱动器
  • 80V 连续电压,100V 脉冲电压额定值
  • 封装经过优化,可实现简单的 PCB 布局,无需考虑底层填料、爬电和余隙要求
  • 超低共源电感可确保实现高压摆率开关,同时在硬开关拓扑中不会造成过度振铃
  • 非常适合隔离式和非隔离式 应用
  • 栅极驱动器支持高达 10MHz 的开关频率
  • 内部自举电源电压钳位可防止 GaN FET 过驱
  • 电源轨欠压锁定保护
  • 优异的传播延迟(典型值为 29.5ns)和匹配(典型值为 2ns)
  • 低功耗

LMG5200 器件集成了 80V、10A 驱动器和 GaN 半桥功率级,采用增强模式氮化镓 (GaN) FET 提供了一套集成功率级解决方案。该器件包含两个 80V GaN FET,它们由采用半桥配置的同一高频 GaN FET 驱动器提供驱动。

GaN FET 在功率转换方面的优势显著,因为其反向恢复电荷几乎为零,输入电容 CISS 也非常小。所有器件均安装在一个完全无键合线的封装平台上,尽可能减少了封装寄生元件数。LMG5200 器件采用 6mm × 8mm × 2mm 无铅封装,可轻松安装在 PCB 上。

该器件的输入与 TTL 逻辑兼容,无论 VCC 电压如何,都能够承受高达 12V 的输入电压。专有的自举电压钳位技术确保了增强模式 GaN FET 的栅极电压处于安全的工作范围内。

该器件配有用户友好型接口且更为出色,进一步提升了分立式 GaN FET 的优势。对于具有高频、高效操作及小尺寸要求的 应用 而言,该器件堪称理想的解决方案。与 TPS53632G 控制器搭配使用时,LMG5200 能够直接将 48V 电压转换为负载点电压 (0.5-1.5V)。

LMG5200 器件集成了 80V、10A 驱动器和 GaN 半桥功率级,采用增强模式氮化镓 (GaN) FET 提供了一套集成功率级解决方案。该器件包含两个 80V GaN FET,它们由采用半桥配置的同一高频 GaN FET 驱动器提供驱动。

GaN FET 在功率转换方面的优势显著,因为其反向恢复电荷几乎为零,输入电容 CISS 也非常小。所有器件均安装在一个完全无键合线的封装平台上,尽可能减少了封装寄生元件数。LMG5200 器件采用 6mm × 8mm × 2mm 无铅封装,可轻松安装在 PCB 上。

该器件的输入与 TTL 逻辑兼容,无论 VCC 电压如何,都能够承受高达 12V 的输入电压。专有的自举电压钳位技术确保了增强模式 GaN FET 的栅极电压处于安全的工作范围内。

该器件配有用户友好型接口且更为出色,进一步提升了分立式 GaN FET 的优势。对于具有高频、高效操作及小尺寸要求的 应用 而言,该器件堪称理想的解决方案。与 TPS53632G 控制器搭配使用时,LMG5200 能够直接将 48V 电压转换为负载点电压 (0.5-1.5V)。

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设计和开发

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评估板

LMG5200EVM-02 — LMG5200 GaN 功率级评估模块

80V 10A 功率级 EVM - LMG5200 EVM 板是易于使用且具有外部 PWM 信号的小型功率级。此 EVM 适用于评估众多不同直流/直流转换器拓扑中使用的 LMG5200 功率级的性能。它可用于估测 LMG5200 的性能,以测量效率。该模块能够提供最大 10A 的电流,不过,应该提供适当的热管理(强制通风、以低频率运行等)以确保不超过规定的温度。由于该 EVM 为开环板,因此不适用于瞬态测量。
用户指南: PDF
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评估板

LMG5200POLEVM-10 — LMG5200 GaN 48V 至 1V 负载点评估模块

LMG5200POLEVM-10 EVM 旨在评估 48V 至 1V 应用中的 LMG5200 GaN 功率级和 TPS53632G 半桥负载点控制器。该 EVM 将 48V-1V 转换器作为具有电流加倍器整流器的单级硬开关半桥加以实现。EVM 支持 36 至 75 伏的输入电压和高达 50A 的输出电流。该拓扑有效支持高降压比,同时提供高输出电流和可控性。

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子卡

BOOSTXL-3PHGANINV — 具有基于分流的直列式电机相电流检测的 48V 三相逆变器评估模块

The BOOSTXL-3PHGANINV evaluation module features a 48-V/10-A three-phase GaN inverter with precision in-line shunt-based phase current sensing for accurate control of precision drives such as servo drives.
 

MathWorks MATLAB & Simulink example models include the following:

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仿真模型

LMG5200 PSpice Transient Model (Rev. A)

SNVM711A.ZIP (52 KB) - PSpice Model
仿真模型

LMG5200 PSpice Transient Model (Rev. C)

SNVM711C.ZIP (54 KB) - PSpice Model
仿真模型

LMG5200 TINA-TI Transient Reference Design (Rev. C)

SNOM478C.TSC (58 KB) - TINA-TI Reference Design
仿真模型

LMG5200 TINA-TI Transient Spice Model

SNOM477.ZIP (23 KB) - TINA-TI Spice Model
仿真模型

LMG5200 Unencrypted Spice Transient Model

SNOJ012.ZIP (3 KB) - Spice Model
计算工具

LMGXX-GAN-LLC-CALC GaN LLC resonant converter device loss calculator

Device Loss Calculator can be used to evaluate different devices for different topologies of the LLC Resonant Converter
支持的产品和硬件

支持的产品和硬件

产品
氮化镓 (GaN) 功率级
LMG2100R026 100V 2.6mΩ 半桥氮化镓 (GaN) 功率级 LMG2100R044 具有集成驱动器和保护功能的 100V 4.4mΩ 半桥 GaN FET LMG2610 具有集成驱动器、保护和电流检测功能且适用于 ACF 的 650V 170/248mΩ GaN 半桥 LMG2650 具有集成驱动器、保护和电流检测功能的 650V、95mΩ GaN 半桥 LMG3410R050 具有集成驱动器和保护功能的 600V 50mΩ GaN LMG3410R070 具有集成驱动器和保护功能的 600V 70mΩ GaN LMG3410R150 具有集成驱动器和过流保护功能的 600V 150mΩ GaN LMG3411R050 具有集成驱动器和逐周期过流保护功能的 600V 50mΩ GaN LMG3411R070 具有集成驱动器和逐周期过流保护功能的 600V 70mΩ GaN LMG3411R150 具有集成驱动器和逐周期过流保护功能的 600V 150mΩ GaN LMG3422R030 具有集成驱动器、保护和温度报告功能的 600V 30mΩ GaN FET LMG3422R050 具有集成驱动器、保护和温度报告功能的 600V 50mΩ GaN FET LMG3425R030 具有集成驱动器、保护和温度报告功能以及理想二极管模式的 600V 30mΩ GaN FET LMG3425R050 具有集成驱动器、保护和温度报告功能以及理想二极管模式的 600V 50mΩ GaN FET LMG3426R030 具有集成驱动器、保护和零电压检测功能的 600V 30mΩ GaN FET LMG3426R050 具有集成驱动器、保护和零电压检测功能的 600V 50mΩ GaN FET LMG3427R030 具有集成驱动器、保护和零电压检测功能的 600V 30mΩ GaN FET LMG3522R030 具有集成驱动器、保护和温度报告功能的 650V 30mΩ GaN FET LMG3522R030-Q1 具有集成驱动器、保护和温度报告功能的汽车类 650V 30mΩ GaN FET LMG3522R050 具有集成驱动器、保护和温度报告功能的 650V 50mΩ GaN FET LMG3526R030 具有集成驱动器、保护和零电压检测功能的 650V 30mΩ GaN FET LMG3526R050 具有集成驱动器、保护和零电压检测报告功能的 650V 50mΩ GaN FET LMG5200 80V GaN 半桥功率级
PCB 布局

LMG5200POLEVM PCB Design File

SNOR024.ZIP (1553 KB)
原理图

LMG5200 Power Stage Design Files

SNOR011.ZIP (4042 KB)
参考设计

TIDA-00909 — 适用于高速驱动应用的 48V/10A 高频 PWM 三相 GaN 逆变器参考设计

低电压高速驱动器和/或低电感无刷电机需要 40kHz 到 100kHz 范围内的更高逆变器开关频率,从而最大限度减少电机中的损失和扭矩波动。TIDA-00909 参考设计通过使用具有三个 80V/10A 半桥 GaN 电源模块 LMG5200 的三相逆变器来实现这一点,并使用基于分流器的相电流感应。氮化镓 (GaN) 晶体管的开关速度比硅 FET 快得多,而将 GaN FET 和驱动器集成在同一封装内可减少寄生电感并优化开关性能,由此可降低损耗,进而可缩小甚至消除散热器。TIDA-00909 提供 TI BoosterPack 兼容型接口来连接到 C2000 MCU (...)
设计指南: PDF
原理图: PDF
参考设计

TIDA-00913 — 具有基于分流电阻的直列式电机相电流检测功能的 48V 三相逆变器参考设计

TIDA-00913 参考设计实现 48V/10A 三相 GaN 逆变器,配备基于分流器的精密直列式相电流感应,从而对精密驱动器(例如,伺服驱动器)进行精准控制。基于分流器的直列式相电流感应的最大挑战之一就是 PWM 开关期间的高共模电压瞬态。INA240 双向电流感应放大器使用增强的 PWM 抑制来克服此问题。此参考设计提供 0 到 3.3V 的输出电压,调节为 ±16.5A,中电压为 1.65V,可在整个温度范围内实现相电流高度准确。TIDA-00913 提供 TI BoosterPack 兼容型接口来连接到 C2000 MCU LaunchPad™ (...)
设计指南: PDF
原理图: PDF
参考设计

TIDM-02006 — 优于快速串行接口 (FSI) 参考设计的分布式多轴伺服驱动器

此参考设计展示的是基于快速串行接口 (FSI)、使用 C2000™ 实时控制器的示例分布式或分散式多轴伺服驱动器。多轴伺服驱动器用于工厂自动化和机器人等多种应用。凭借每轴成本、性能和易用性等特性,该驱动器受到上述系统的高度青睐。FSI 是一种可靠的成本优化型高速通信接口,具有低抖动,能以菊花链形式连接多个 C2000 微控制器。在此设计中,每个 TMS320F280049 或 TMS320F280025 实时控制器均作为分布式轴的实时控制器,控制电机的电流控制环。单个 TMS320F28388D 控制各轴的位置和速度控制环。上述 F2838x (...)
设计指南: PDF
原理图: PDF
参考设计

TIDM-02007 — Dual-axis servo drive with fast current loop (FCL) control reference design

This reference design presents a dual-axis motor drive using fast current loop (FCL) and software frequency response analyzer (SFRA) technologies on a single C2000 controller. The FCL utilizes dual core (CPU, CLA) parallel processing techniques to achieve a substantial improvement in control (...)
设计指南: PDF
原理图: PDF
参考设计

PMP22089 — 配备 GaN 技术的半桥点负载转换器参考设计

此参考设计将板载变压器的匝数比从 5:1 修改为 3:1,以降低输入范围。该电路板支持 24V 至 32V 的输入电压、0.5V 至 1.0V 的输出电压和高达 40A 的输出电流。该拓扑有效支持高降压比,同时提供高输出电流和可控性。原 EVM 设计用于评估 LMG5200 GaN 半桥功率级和 TPS53632G 半桥负载点 (PoL) 控制器。该电路板通过倍流整流器将转换器作为单级硬开关半桥使用。该电路板是 LMG5200POLEVM-10 评估模块的重新设计版本。
测试报告: PDF
原理图: PDF
参考设计

PMP4486 — 具有 3 路输出的 48V 输入电压数字 POL 参考设计

PMP4486 是一款基于 GaN 的参考设计解决方案,适用于电信和计算应用。GaN 模块 LMG5200 可实现高效率单级转换,输入范围从 36 至 60V 向下一直到 29V、12V 和 1.0V。此设计展示了具有高集成度和低开关损耗的基于 GaN 的设计所具有的优势。低成本 ER18 平面 PCB 变压器嵌于板上。此参考设计尺寸紧凑 (56mmX86mmX16mm)。
测试报告: PDF
原理图: PDF
参考设计

PMP4497 — LMG5200 48V 至 1V/40A 单级转换器参考设计

PMP4497 是一款基于 GaN 的参考设计解决方案,适用于 FPGA、ASIC 等 Vcore 应用。凭借高度集成和低开关损耗,GaN 模块 LMG5200 可实现高效率单级 48V 至 1.0V 解决方案,从而取代传统的两级解决方案。此参考设计展示了与两级解决方案相比,此解决方案具有的 GaN 性能和系统优势。低成本 ER18 平面 PCB 变压器嵌于板上。此参考设计尺寸紧凑 (45mm*26mm*11mm)。还可通过优化频率和组件进一步减小尺寸。
测试报告: PDF
原理图: PDF
封装 引脚 CAD 符号、封装和 3D 模型
QFM (MOF) 9 Ultra Librarian

订购和质量

包含信息:
  • RoHS
  • REACH
  • 器件标识
  • 引脚镀层/焊球材料
  • MSL 等级/回流焊峰值温度
  • MTBF/时基故障估算
  • 材料成分
  • 鉴定摘要
  • 持续可靠性监测
包含信息:
  • 制造厂地点
  • 封装厂地点

支持和培训

视频