ZHCUCS0A January   2025  – July 2025

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 系统概述
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 LMG3100
      2. 2.3.2 LMR38010
      3. 2.3.3 TMP61
      4. 2.3.4 TPS7B81
      5. 2.3.5 OPA4323
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 功率级设计：三相逆变器
    2. 3.2 LMG3100 GaN-FET 功率级
    3. 3.3 电源管理
    4. 3.4 电流检测电路
    5. 3.5 过流保护电路
    6. 3.6 相电压和直流输入电压检测
    7. 3.7 功率级 PCB 温度监测
    8. 3.8 用于连接主机 MCU 的接口
  10. 4硬件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
      1. 4.1.1 TIDA-010276 PCB 概览
      2. 4.1.2 TIDA-010276 跳线设置
    2. 4.2 测试设置
    3. 4.3 测试结果
      1. 4.3.1 电源管理和系统上电和断电
      2. 4.3.2 GaN 逆变器开关节点电压
      3. 4.3.3 开关节点电压瞬态响应
      4. 4.3.4 PWM 频率对直流总线电压纹波的影响
      5. 4.3.5 效率测量
      6. 4.3.6 热分析
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
    2. 5.2 工具与软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5. 5.5 商标
  12. 6作者简介
  13. 7修订历史记录

2.3.1 LMG3100

LMG3100 器件是一款配有集成驱动器的 100V、97A 氮化镓 (GaN) FET。该器件包含一个由高频 GaN FET 驱动器驱动的 100V GaN FET。图 2-2展示了系统方框图。表 2-1 详细说明了此设计的主要特性和优势。


TIDA-010276 LMG3100 系统方框图

图 2-2 LMG3100 系统方框图
表 2-1 TIDA-010276 中所附 LMG3100 的主要特性和优势
特性优势
集成 1.7mΩ、90V GaN FET，可实现 97A 运行支持高达 60VDC 的三相逆变器，在 10kHz 至 80KHz 高开关频率下电流较大，适用于低电感和高速驱动器
集成了 90V、1.7mΩ、GaN FETs、GaN 和驱动器最小化封装寄生元件可实现超快速开关，从而降低开关损耗，减少使用或不使用散热器
GaN FET 具有零反向恢复特性（第三象限运行）和极小的输入电容 CCISS减少或消除硬开关中的振铃，例如在逆变器中减少 EMI。极低的过冲和下冲意味着在相同的最大额定电压下具有比 Si-FET 更高的额定直流链路电压。
出色的传播延迟（典型值 29.5ns）和匹配（典型值 12ns）每个半桥均可实现超低死区，从而大幅降低三相逆变器应用中的开关损耗并消除相电压中的死区时间失真
LMG3100 包含高侧电平转换器和自举电路两个 LMG3100器件能用于形成半桥，而无需额外的电平转换器
单个 5V 栅极驱动器电源配有自举电压钳位和欠压锁定功能轻松进行电源管理。UVLO 可在栅极驱动器欠压的情况下同时关断高侧和低侧 GaN FET。
LMG3100 优化的引脚排列使用最小电感简化 PCB 布局，从而降低开关损耗
顶部有两个外露 GaN 裸片（SW 和 PGND）。底部有大的 PGND 衰耗片。获得更低的顶部热阻。接受两侧冷却。