ZHCSTP6A May 2024 – November 2025 LMG2650
PRODUCTION DATA
LMG2650 是一款高度集成的 650V 95mΩ GaN 功率 FET 半桥,适用于开关模式电源应用。LMG2650 在 6mm x 8mm QFN 封装中整合了半桥功率 FET、栅极驱动器、低侧电流检测仿真功能、高侧栅极驱动电平转换器和自举二极管功能。
额定电压为 650V 的 GaN FET 可提供离线电源开关应用所需的高电压。GaN FET 低输出电容电荷减少了电源转换器开关所需的时间和能量,这是设计小型高效电源转换器所需的关键特性。
LMG2650 内部栅极驱动器可调节 GaN FET 栅极电压,实现最佳的导通电阻。内部驱动器还可降低总栅极电感和 GaN FET 共源极电感,从而提高开关性能。低侧/高侧 GaN FET 导通压摆率可设定为四个分立式设置之一,从而在功率损耗、开关引起的振铃和 EMI 方面实现设计灵活性。
电流检测仿真功能可在 CS 引脚的输出端产生与低侧漏极电流成比例的电流。CS 引脚通过一个电阻器端接至 AGND,用于生成外部电源控制器的电流检测输入信号。该 CS 引脚电阻取代了与低侧 GaN FET 源极串联的传统电流检测电阻,显著节省了功耗和空间。此外,由于没有与 GaN 源极串联的电流检测电阻,因此可以将低侧 GaN FET 散热焊盘(SL 引脚)直接连接到 PCB 电源地,从而提高系统热性能。
高侧 GaN FET 由低侧参考 INH 引脚和高侧参考 GDH 引脚控制,因此 LMG2650 能够与采用高侧栅极驱动参考方案的控制器相连接。内部高侧栅极驱动电平转换器能够可靠地将 INH 信号传输到高侧,对器件静态电流的影响极小,对器件启动时间也没有影响。
AUX 和 BST 之间的自举二极管功能通过智能开关 GaN 自举 FET 实现。由于导通状态 GaN 自举 FET 没有传统自举二极管的正向压降,因此开关 GaN 自举 FET 可提升对 BST 至 SW 之间电容器的充电程度。智能开关 GaN 自举 FET 还避免了传统自举二极管的问题,即 BST 至 SW 之间电容器由于低侧半桥 GaN 功率 FET 中的关断状态第三象限电流而过充。最后,与传统自举二极管相比,该自举二极管具有低电容,并且没有反向恢复电荷,因此可实现更高效的开关。
AUX 输入电源宽电压范围与由电源控制器创建的相应宽范围电源轨兼容。BST 输入电源电压范围具有更低的电压值,可补偿自举再充电周期之间的电容压降。AUX/BST 空闲时的低静态电流和快速 BST 启动时间支持转换器突发模式运行,这对于满足政府轻负载效率要求至关重要。通过使用 EN 引脚将器件置于待机模式,可以进一步降低 AUX 静态电流。
EN、INL、INH 和 GDH 控制引脚具有高输入阻抗、低输入阈值电压和等于本地电源引脚电压(AUX 或 BST 至 SW)的最大输入电压。因此,这些引脚可支持低电压和高电压输入信号,并由低功耗输出驱动。
LMG2650 保护功能包括低侧/高侧欠压锁定 (UVLO)、INL/INH 输入栅极驱动互锁、低侧/高侧逐周期电流限制和低侧/高侧过热关断。UVLO 特性还有助于实现转换器良好的运行状况。