ZHCSV83 March 2024 LMG3425R030
PRODUCTION DATA
LMG3425R030 实现了两种过热关断(OTSD)保护功能,即:GaN OTSD 与驱动器 OTSD。为了最大化器件保护,需要通过感应器件不同位置,以及针对不同热故障情况提供防护的方式提供两种 OTSD 功能。
GaN OTSD 可检测 GaN FET 温度。GaN FET 可能受第一象限电流与第三象限电流影响出现过热情况。如“GaN FET 操作定义”所述,FET 可以通过进入关断状态的方式,防止第一象限电流,但无法防止第三象限电流。FET 第三象限损耗是 FET 技术、电流大小以及 FET 处于导通或关断状态时的函数。如“GaN FET 操作定义”所述,LMG3425R030 在关断状态下的 GaN FET 第三象限损耗要高得多。
GaN FET 温度过高情况下,最好的保护措施是在第一象限电流试图流动时关断 GaN FET,而在第三象限电流流动时导通 GaN FET。该类 FET 控制又称“理想二极管模式(IDM)”。超过 GaN OTSD 跳闸点后,GaN OTSD 会让 GaN FET 进入过温关断理想二极管模式(OTSD-FET IDM)工作,以便实现出色的保护效果。在“理想二极管模式操作”中,对 OTSD-IDM 进行了详细说明。
相较 GaN OTSD,驱动器 OTSD 能够检测集成驱动器温度,并且能够在温度较高时跳闸。该第二个 OTSD 功能的存在是为了保护 LMG3425R030 免受驱动器热故障事件的影响,也能够为 OTSD-IDM 工作提供足够的温差。该等驱动器热事件包括 LDO5V、BBSW 以及 VNEG 器件引脚上的短路。超过驱动器 OTSD 跳闸点时,驱动器 OTSD 就会关闭 LDO5V 稳压器、VNEG 降压/升压转换器以及 GaN FET。请注意,OTSD-IDM 在驱动器 OTSD 中不起作用。这就是为什么驱动器 OTSD 的跳闸点必须高于 GaN OTSD 功能的原因。否则,无法解决 GaN FET 第三象限过热问题。
由于 GaN OTSD 与驱动器 OTSD 检测点之间存在热梯度差,因此除了 GaN OTSD 与驱动器 OTSD 跳闸点之间的温度差之外,还会产生进一步的温度分离。由于存在 GaN FET 耗散功率,因此当器件处于 GaN OTSD 时,GaN OTSD 传感器通常至少比驱动器 OTSD 传感器高出 20℃。
在 GaN OTSD 状态与驱动器 OTSD 状态下,“故障”引脚会被置位。当 GaN OTSD 与驱动器 OTSD 下降到负的跳闸点以下时,“故障”引脚会取消置位,器件会自动恢复正常工作。冷却期间,当器件退出驱动器 OTSD 状态,但仍处于 GaN OTSD 状态时,器件将会自动恢复 OTSD-IDM 运行。