ZHCSM56F September   2020  – August 2024 LMG3422R030 , LMG3426R030 , LMG3427R030

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 LMG3426R030）
      6. 6.1.6 零电流检测时间（仅限 LMG3427R030）
    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 LMG3422R030 功能方框图
      2. 7.2.2 LMG3426R030 功能方框图
      3. 7.2.3 LMG3427R030 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LMG3426R030）
      12. 7.3.12 零电流检测（ZCD）（仅限LMG3427R030）
    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

请参考 PDF 数据表获取器件具体的封装图。

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

7.3.10.1 过热关断理想二极管模式

LMG342xR030 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 LMG342xR030 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 7-6 所示。对于每个状态，在状态框的右上方都有一个状态编号。

LMG3422R030 LMG3426R030 LMG3427R030 过热关断理想二极管模式（OTSD-IDM）状态机图 7-6 过热关断理想二极管模式（OTSD-IDM）状态机
  1. 如果输入引脚上检测到了下降沿，LMG342xR030 GaN FET 将始终进入状态 #1。OTSD-IDM 在 OTSD-IDM 状态 #1 时关闭 GaN FET。OTSD-IDM 等待输入下降沿消隐时间结束。这段时间为对侧 FET 提供了开关时间，以便产生正漏极电压。消隐时间结束后，器件会进入 OTSD-IDM 状态 2。
  2. 对于 OTSD-IDM 状态 #2，如果来自 OTSD-IDM 状态 #1，OTSD-IDM 会保持 GaN FET 关断状态；如果来自 OTSD-IDM 状态 #3，OTSD-IDM 会关闭 GaN FET。在 OTSD-IDM 状态 #2 时，OTSD-IDM 会监测 GaN FET 的漏极电压。它在寻找负向漏极电压，这意味着第三象限电流正在流动。这也是器件进入 OTSD 时的起始状态。检测到 GaN FET 负向漏极电压后，器件会进入 OTSD-IDM 状态 #3
  3. 在 OTSD-IDM 状态 #3 时，OTSD-IDM 会打开 GaN FET。该状态下，OTSD-IDM 会监测漏极电流。如果检测到第一象限漏极电流，器件会进入 OTSD-IDM 状态 #2。

状态 #1 用于防止击穿电流。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 LMG342xR030 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 LMG342xR030 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，LMG342xR030 在转换器运行期间丢失输入信号，这可能会导致 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。