ZHCAG92 September 2026 LMG3526R030
一些电源产品会使用自适应死区补偿来减小GaN过高的反向导通压降带来的死区时间损耗,通常有如下方法:
TI新一代GaN产品提供了零电压检测(ZVD)功能,该功能提供了一个ZVD数字信号,能够指示GaN在开关周期中是否实现 ZVS。可以基于ZVD功能设计自适应死区时间控制算法,将死区时间损耗降低至合理范围内,有助于简化系统自适应死区时间补偿设计。
以LMG3526为例,其ZVD原理如 图 2-1 所示。当输入信号(IN)变为高电平时,内部逻辑会检查器件是否在该开关周期中实现了ZVS。一旦识别了特定条件的 ZVS事件,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ZVD信号脉冲。
图 2-1 LMG3526零电压检测(ZVD)方框图需要注意的是,并不是每次ZVS都会触发ZVD,ZVD信号触发需要满足一定的第三象限导通时间(T3rd_ZVD)。若ZVS时刻IDS电流刚刚过零,未进入第三象限导通或进入第三象限导通的时间不足,则不会触发ZVD信号。
图 2-2 展示了LMG3526的ZVD时序图。更详细地解释了ZVD信号的触发条件。
图 2-2 LMG3526零电压检测(ZVD)时序图图中T3rd_ZVD为最小第三象限导通时间,若第三象限导通时间低于该值,器件将无法检测到ZVD。TDL_ZVD为LMG3526输入引脚(IN)上升沿与ZVD信号输出上升沿的延迟。TWD_ZVD为ZVD信号的保持时间。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。
需要注意的是,IN上升沿与内部GaN FET 栅极电压上升沿还存在一个开通延迟(td(ON)),由于td(ON)的存在,图 2-2 内VDS结束第三象限导通的时刻相比IN上升沿更晚发生。