ZHCSV85 March 2024 LMG3425R050
PRODUCTION DATA
LMG3425R050 中实现了过温关断理想二极管模式(OTSD-IDM)。如“过热关断保护”部分所述,当 GaN FET 过热时,理想二极管模式能够提供最佳的 GaN FET 保护。
当 OTSD-IDM 对 GaN FET 进行保护时,OTSD-IDM 会考虑整个、部分或完全不考虑电源系统的运行情况。电源系统可能无法通过自行关闭,对在 GaN OTSD 事件中 LMG3425R050 将“故障”引脚置位进行响应,只会继续尝试运行。电源系统某些部分可能会因控制器软件故障、焊点断裂或器件出于保护自身缘故而关断等任何原因而停止运行。在电源系统关闭的瞬间,电源系统停止提供栅极驱动信号,但电感元件在放电时会继续强制电流流动。
OTSD-IDM 状态机如 图 7-7 所示。对于每个状态,在状态框的右上方都有一个状态编号。OTSD-IDM 状态机的结构与 OP-IDM 状态机相类似。相似状态采用相同的状态编号。
状态 #1 用于防止击穿电流,与 OP-IDM 状态 #1 相类似。不同之处在于 OTSD-IDM 状态机中的状态 #1 在进入状态 #2 前会等待一段固定的时间。固定的时间段是为了给对侧开关提供开关时间,以及产生正向漏极电压。预留固定时间是为了避免在未产生正向漏极电压的情况下出现卡滞情况。
如果在 LMG3425R050 进入 OTSD 以后转换器继续开关,状态 #1 有助于防止击穿电流。同时,如果转换器在 LMG3425R050 已经进入 OTSD 状态情况下启动开关,该等情况下,可通过先开关 OTSD 设备的方式,迫使其进入状态 #1,从而获得击穿电流保护。例如,升压 PFC 中的同步整流器能够在初始输入电源应用期间进入 OTSD,因为浪涌电流会对 PFC 输出电容充电。如果转换器在开关升压 PFC FET 以前先开关同步整流器 FET,则可以避免击穿电流事件。
如果没有输入信号,状态机会仅作为典型理想二极管模式状态机,在状态 #2 与状态 #3 之间移动。这样,当电源系统关闭时,所有电感元件都会放电,并且 GaN FET 会产生最小的放电应力。
注:OTSD-IDM 状态机没有针对重复击穿电流事件的保护。存在退化情况,例如,LMG3425R050 在转换器运行期间丢失输入信号,这可能会导致 OTSD-IDM 受到重复的击穿电流事件的影响。这种情况下,没有很好的解决方案。如果 OTSD-FET 不允许发生重复的击穿电流事件,GaN IDM 反而会承受过大的关断状态第三象限损耗。