ZHCSNN4D October   2020  – May 2025 LMG3422R050 , LMG3426R050 , LMG3427R050

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 开关特性
    7. 5.7 典型特性
  7. 6 参数测量信息
    1. 6.1 开关参数
      1. 6.1.1 导通时间
      2. 6.1.2 关断时间
      3. 6.1.3 漏源导通压摆率
      4. 6.1.4 导通和关断开关能量
      5. 6.1.5 零电压检测时间（仅限 LMG3426R050）
      6. 6.1.6 零电流检测时间（仅限 LMG3427R050）
    2. 6.2 安全工作区（SOA）
      1. 6.2.1 重复性安全工作区
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
      1. 7.2.1 LMG3422R050 功能方框图
      2. 7.2.2 LMG3426R050 功能方框图
      3. 7.2.3 LMG3427R050 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  GaN FET 操作定义
      2. 7.3.2  直接驱动 GaN 架构
      3. 7.3.3  漏源电压能力
      4. 7.3.4  内部降压/升压 DC-DC 转换器
      5. 7.3.5  VDD 偏置电源
      6. 7.3.6  辅助 LDO
      7. 7.3.7  故障保护
        1. 7.3.7.1 过流保护与短路保护
        2. 7.3.7.2 过温关断保护
        3. 7.3.7.3 UVLO 保护
        4. 7.3.7.4 高阻抗 RDRV 引脚保护
        5. 7.3.7.5 故障报告
      8. 7.3.8  驱动强度调整
      9. 7.3.9  温度传感输出
      10. 7.3.10 理想二极管模式操作
        1. 7.3.10.1 过热关断理想二极管模式
      11. 7.3.11 零电压检测（ZVD）（仅限LMG3426R050）
      12. 7.3.12 零电流检测（ZCD）（仅限LMG3427R050）
    4. 7.4 启动序列
    5. 7.5 器件功能模式
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
        1. 8.2.2.1 压摆率选择
        2. 8.2.2.2 信号电平转换
        3. 8.2.2.3 降压/升压转换器设计
      3. 8.2.3 应用曲线
    3. 8.3 注意事项
    4. 8.4 电源相关建议
      1. 8.4.1 使用隔离式电源
      2. 8.4.2 使用自举二极管
        1. 8.4.2.1 二极管选型
        2. 8.4.2.2 管理自举电压
    5. 8.5 布局
      1. 8.5.1 布局指南
        1. 8.5.1.1 焊点可靠性
        2. 8.5.1.2 电源环路电感
        3. 8.5.1.3 信号接地连接
        4. 8.5.1.4 旁路电容器
        5. 8.5.1.5 开关节点电容
        6. 8.5.1.6 信号完整性
        7. 8.5.1.7 高电压间距
        8. 8.5.1.8 热建议
      2. 8.5.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 Export Control Notice
    7. 9.7 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
  • RQZ|54
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

7.3.11 零电压检测（ZVD）（仅限LMG3426R050）

零电压开关 (ZVS) 转换器广泛用于提高电源转换器的效率。然而，在 LLC 和三角电流模式 (TCM) 图腾柱 PFC 等软开关拓扑中，根据负载条件、电感器、磁性参数和控制技术，器件可能会丢失 ZVS，因而影响系统效率。为了确保 ZVS，需要某些设计裕度或额外的电路，这会牺牲转换器性能并增加元件。

为了简化软开关转换器的系统设计，LMG3426R050 子件集成了一个零电压检测（ZVD）电路，该电路能够提供指示器件在电流开关周期中是否实现 ZVS 的数字反馈信号。电路图如 图 7-7 所示。当输入引脚信号变为高电平时，逻辑电路会检查器件 VDS 是否已达到 0V 以下，以便确定器件是否在该开关周期中实现了零电压开关。一旦识别了 ZVS，在 TDL_ZVD 的延迟时间之后，将从 ZVD 引脚发出一个宽度为 TWD_ZVD 的脉冲输出，如 图 6-3 所示。请注意，为了让器件检测零电压开关，需要特定的第三象限导通时间，并且 T3rd_ZVD 是栅极驱动器强度的函数， 所示。

LMG3422R050 LMG3426R050 LMG3427R050 零电压检测电路的电路图方框图图 7-7 零电压检测电路的电路图方框图

图 7-8 显示了与连续导通模式降压转换器相对应的 ZVD 输出时序，目的是演示 ZVD 功能在硬开关与软开关条件下的工作方式。流出开关节点的负载电流定义为正。在 CCM 降压操作中，高侧是硬开关器件，而低侧器件可通过适当的死区时间设置实现零电压开关。在低侧 GaN IN 引脚上升的第一个开关周期中，开关节点电压 VDS 已降至零以下，并且使保持第三象限导通的时间为 T1。由于此第三象限导通时间 T1 大于电气特性表中指定的检测时间 T3rd_ZVD，因此识别到零电压开关，ZVD 引脚输出脉冲信号以指示这一点，ZVD 脉冲的脉冲宽度也在电气特性表中定义为 TWD。在第二个开关周期中，器件提前导通，第三象限导通时间 T2 小于 T3rd_ZVD。在这种情况下，尽管器件实现了 ZVS，但 ZVD 信号仍保持低电平。在第三个开关周期中，IN 引脚信号更加提前，器件处于部分硬开关状态。因此，在这种情况下，ZVD 输出保持低电平。请注意，高侧 ZVD 输出在此 CCM 降压操作中保持低电平，因为它始终有硬开关功能。

LMG3422R050 LMG3426R050 LMG3427R050 CCM 降压转换器中的 ZVD 功能图 7-8 CCM 降压转换器中的 ZVD 功能

ZVD 功能可以简化软开关拓扑中的控制，举例来说，TCM 图腾柱 PFC 中的 ZVD 波形如 图 7-9 所示。在该图中，正周期可视为 VIN > 0.5 VOUT，流入开关节点的负载电流定义为正。在第一个开关周期中，负载电流会产生足够的负电流，低侧器件会在超过 T3rd_DET 的第三象限导通时间内实现 ZVS。因此，ZVD 输出一个脉冲信号，并提供返回的 ZVS 信息。在接下来的两个开关周期中 ZVD 脉冲缺失，因为第二个周期中的第三象限导通时间变短，并且器件在第三个周期中实际上会丢失 ZVS。

LMG3422R050 LMG3426R050 LMG3427R050 TCM TP PFC 转换器中的 ZVD 功能图 7-9 TCM TP PFC 转换器中的 ZVD 功能