LMG3425R030 中实现了可操作的理想二极管模式 (OP-IDM)，而 LMG3422R030 中未实现。请注意，OP-IDM 功能不是通用理想二极管模式功能，不能使 LMG3425R030 作为二极管自主运行，包括作为自主同步整流器。此外，OP-IDM 功能不用于支持高压硬开关应用中从导通状态到关断状态的理想二极管模式转换。将 LMG3425R030 用于此情况类似于在具有负空载时间的半桥功率级上操作，这将导致相应的高击穿电流。

相反，如下文所述，LMG3425R030 OP-IDM 功能的实现具有针对性，旨在解决特定的关断状态第三象限电流情况，同时尽可能减少理想二极管模式可能产生危险击穿电流事件的情况。

OP-IDM 旨在最大限度地降低零电压开关 (ZVS) 事件中出现的 GaN FET 关断状态第三象限损耗。ZVS 事件可发生在同步整流器和 LLC 转换器等应用中。当电感元件在 FET 导通之前使 FET 漏极电压放电时，从 FET 关断状态转换到导通状态时会发生 ZVS 事件。放电结束时电感元件将 FET 漏源电压拉为负向电压，同时 FET 导通关断状态第三象限电流。

电源控制器使用空载时间控制来设置 FET 导通之前结束 ZVS 事件所需的时间。ZVS 时间和产生的 FET 关断状态第三象限电流均与电源转换器运行相关。当电感元件以低电流转换 FET 时，会出现较长的 ZVS 时间和较低的第三象限电流；当电感元件以高电流转换 FET 时，则会出现较短的 ZVS 时间和较高的第三象限电流。精密控制器以最佳方式调整空载时间，从而最大限度地降低第三象限损耗。更简单的控制器则使用固定的空载时间来应对尽可能长的 ZVS 时间。因此，在空载时间固定的应用中，在尽可能长的时间内会出现尽可能高的关断状态第三象限损耗。

通过在检测到第三象限电流时立即自动导通 GaN FET，OP-IDM 可降低空载时间固定的应用中的损耗。从这个意义上讲，OP-IDM 可谓提供了具有最优空载时间控制的导通辅助功能。同时，OP-IDM 不用于在正常运行中关断 GaN FET。OP-IDM 关断功能仅作为一种保护机制提供，用于防止击穿电流。

OP-IDM 在由输入引脚控制的正常 LMG3425R030 开关操作范围内工作。OP-IDM 运行的关键考虑因素是确保导通辅助功能仅在 ZVS 边沿激活。例如，在输入引脚变为高电平以导通 GaN FET 之前和输入引脚变为低电平以关断 GaN FET 之后，在用作同步整流器的 LMG3425R030 中都可检测到第三象限电流。当 OP-IDM 检测到第三象限电流时，OP-IDM 会在输入引脚变为高电平之前导通 GaN FET。但如果 OP-IDM 因为检测到第三象限电流，所以在输入关断 GaN FET 后立即重新将其导通，则属于 OP-IDM 出现错误。如果 OP-IDM 在这种情况下使 GaN FET 导通，则会在对侧电源开关接通时发生击穿电流事件。OP-IDM 通过要求漏极电压在寻找 ZVS 事件之前首先变为正向电压，避免了关断沿上出现此类击穿电流问题。

OP-IDM 状态机如 图 7-6 所示。对于每个状态，在状态框的右上方都有一个状态编号。

图 7-6 可操作的理想二极管模式 (OP-IDM) 状态机

1. 在 OP-IDM 状态 #5 中输入引脚变为低电平后，新的 OP-IDM 周期从 OP-IDM 状态 #1 开始。在 OP-IDM 状态 #1 中时，OP-IDM 会关断 GaN FET。OP-IDM 监测 GaN FET 漏极电压，寻找正向漏极电压以确定是否可以立即开始寻找 ZVS 事件。检测到 GaN FET 正向漏极电压后，器件会进入 OP-IDM 状态 #2。
2. 在 OP-IDM 状态 #2 中时，OP-IDM 会保持 GaN FET 关断。OP-IDM 继续监测 GaN FET 漏极电压。但此时它会寻找负向漏极电压，此电压意味着在 ZVS 事件后第三象限电流正在流动。这也是器件通电或退出 OTSD 时的起始状态。在检测到 GaN FET 负向漏极电压后，器件进入 OP-IDM 状态 #3。
3. 在 OP-IDM 状态 #3 中时，OP-IDM 会导通 GaN FET。该状态下，OP-IDM 会监测漏极电流。理想情况下，器件只需保持在该状态，直到输入变为高电平。漏极电流得到监测，可以防止意外击穿电流事件。如果检测到第一象限漏极电流，器件会进入 OP-IDM 状态 #4。
4. 在 OP-IDM 状态 #4 中时，OP-IDM 会将 GaN FET 锁定为关断状态。GaN FET 仅在输入引脚变为高电平时重新导通。
5. 当输入引脚变为高电平时，器件会从任何其他状态进入 OP-IDM 状态 #5。在 OP-IDM 状态 #5 中时，GaN FET 则根据命令导通。OP-IDM 在此状态下空闲。当输入变为低电平时，将开始新的 OP-IDM 开关周期，器件进入 OP-IDM 状态 #1。

OP-IDM 每个输入周期只能导通 GaN FET 一次。如果在 OP-IDM 导通 GaN FET 和输入引脚变为高电平之间检测到意外击穿电流，OP-IDM 将会在输入周期的剩余时间内将 GaN FET 锁定为关断状态。

请注意，如果检测到正向漏极电压后面接着负向漏极电压，则在输入变为低电平后，OP-IDM 功能将导通 GaN FET。必须对使用 LMG3425R030 的设计进行分析，以确定这一系列事件是否会造成击穿电流事件。分析必须涵盖所有电源系统特殊情况，包括启动、关断、无负载、过载和故障事件。请注意，当不连续导通模式 (DCM) 周期结束时的振铃触发 OP-IDM 导通 GaN FET 时，DCM 运行将很容易产生 OP-IDM 击穿电流事件。