計算工具
LMGXX-GAN-LLC-CALC — GaN LLC resonant converter device loss calculator
Device Loss Calculator can be used to evaluate different devices for different topologies of the LLC Resonant Converter
LMG5200
- Integrated 15-mΩ GaN FETs and Driver
- 80-V Continuous, 100-V Pulsed Voltage Rating
- Package Optimized for Easy PCB Layout, Eliminating Need for Underfill, Creepage, and Clearance Requirements
- Very Low Common Source Inductance to Ensure High Slew Rate Switching Without Causing Excessive Ringing in Hard-Switched Topologies
- Ideal for Isolated and Non-Isolated Applications
- Gate Driver Capable of Up to 10 MHz Switching
- Internal Bootstrap Supply Voltage Clamping to Prevent GaN FET Overdrive
- Supply Rail Undervoltage Lockout Protection
- Excellent Propagation Delay (29.5 ns Typical) and Matching (2 ns Typical)
- Low Power Consumption
The LMG5200 device, an 80-V, 10-A driver plus GaN half-bridge power stage, provides an integrated power stage solution using enhancement-mode Gallium Nitride (GaN) FETs. The device consists of two 80-V GaN FETs driven by one high-frequency GaN FET driver in a half-bridge configuration.
GaN FETs provide significant advantages for power conversion as they have near zero reverse recovery and very small input capacitance CISS. All the devices are mounted on a completely bond-wire free package platform with minimized package parasitic elements. The LMG5200 device is available in a 6 mm × 8 mm × 2 mm lead-free package and can be easily mounted on PCBs.
The TTL logic compatible inputs can withstand input voltages up to 12 V regardless of the VCC voltage. The proprietary bootstrap voltage clamping technique ensures the gate voltages of the enhancement mode GaN FETs are within a safe operating range.
The device extends advantages of discrete GaN FETs by offering a more user-friendly interface. It is an ideal solution for applications requiring high-frequency, high-efficiency operation in a small form factor. When used with the TPS53632G controller, the LMG5200 enables direct conversion from 48-V to point-of-load voltages (0.5-1.5 V).
技術文件
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開發板
LMG5200EVM-02 — LMG5200 GaN 功率級評估模組
80-V 10A 功率級 EVM - LMG5200 EVM 電路板是小型且易用的功率級，具外部 PWM 訊號。此 EVM 適用於評估許多不同 DC-DC 轉換器拓撲中的 LMG5200 功率級性能。可用於評估 LMG5200 的性能以測量效率。該模組能提供最大 10A 電流，但應遵循足夠的熱管理 (強制空氣、低頻率運作等)，以確保溫度不超標。EVM 屬於開迴路電路板，不適合進行瞬態量測。
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開發板
LMG5200POLEVM-10 — LMG5200 GaN 48V 至 1V 負載點評估模組
LMG5200POLEVM-10 EVM 專為評估 48V 至 1V 應用中的 LMG5200 GaN 功率級和 TPS53632G 半橋負載點控制器而設計。 此 EVM 將 48V-1V 轉換器實作為單級硬開關半橋，並搭配倍流整流器。 EVM 可支援 36 至 75 伏特的輸入電壓和高達 50A的輸出電流。此拓樸結構可有效支援高降壓比，同時提供顯著的輸出電流和可控性。
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子卡
BOOSTXL-3PHGANINV — 具有基於分流的直列式馬達相電流感測的 48V 三相逆變器評估模組
BOOSTXL-3PHGANINV 評估模組採用具精密直列分流式相位電流感測的 48V/10A 三相 GaN 逆變器，以準確控制伺服驅動器等精密驅動器。
MathWorks MATLAB & Simulink 範例型號包括以下內容：
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模擬型號
LMG5200 TINA-TI Transient Reference Design (Rev. C)
SNOM478C.TSC (58 KB) - TINA-TI Reference Design
參考設計
TIDA-00909 — 適用於高速驅動應用的 48V/10A 高頻 PWM 三相 GaN 逆變器參考設計
低電壓、高速驅動和/或低電感無刷馬達需要在 40kHz 至 100kHz 範圍內有更高的逆變器切換頻率，以將馬達的損耗和扭矩漣波降到最低。TIDA-00909 參考設計使用 3 相變流器和三個 80V/10A 半橋式 GaN 電源模組 LMG5200 來實現此目標，並採用分流式相位電流感測。氮化鎵 (GaN) 電晶體的切換速度遠快於矽 FET，並將 GaN FET 和驅動器整合在相同封裝中，以此降低寄生電感並將切換性能最佳化，進而減少損耗，縮小尺寸或消除對散熱器的需求。TIDA-00909 提供 TI BoosterPack 相容介面，可連接至 C2000 MCU LaunchPad™ (...)
參考設計
TIDA-00913 — 具有基於分流直列式馬達相電流感測功能的 48V 三相逆變器參考設計
TIDA-00913 參考設計可實現具精密基於分流直列式相位電流感測的 48V/10A 三相 GaN 逆變器，以準確控制伺服驅動器等精密驅動器。基於分流的直列式相位電流感測面臨的最大挑戰之一，是 PWM 切換期間的高共模電壓暫態。INA240 雙向電流感測放大器利用強化型 PWM 拒斥克服此問題。此參考設計提供 0 至 3.3V 的輸出電壓，可擴展至 ±16.5A，中電壓為1.65V，以在整個溫度範圍內提供高相位電流準確度。TIDA-00913 提供 TI BoosterPack 相容介面，可連接至 C2000 MCU LaunchPad™ 開發套件，以輕鬆進行性能評估。
參考設計
TIDM-02006 — 透過快速序列介面 (FSI) 參考設計的分散式多軸伺服驅動
本參考設計呈現的分散式多軸伺服驅動範例，是透過使用 C2000™ 即時控制器的快速序列介面 (FSI)。多軸伺服驅動用於許多應用領域，如工廠自動化和機器人。對此類系統而言，每軸成本、性能和易用性始終是最重要的考量因素。FSI 是成本最佳化、可靠且具低抖動的高速通訊介面，可透過菊鏈鏈結多個 C2000 微控制器。在此設計中，每個 TMS320F280049 或 TMS320F280025 即時控制器可做為分散式軸的即時控制器，並運作馬達電流控制迴路。所有軸都有單一 TMS320F28388D 運作位置和速度控制迴路。相同的 F2838x 也利用多個核心執行集中式馬達控制軸與 EtherCAT (...)
參考設計
TIDM-02007 — 在單路 MCU 參考設計上使用快速電流迴路 (FCL) 和 SFRA 的雙軸馬達驅動
此參考設計在單一 C2000 控制器上展現使用快速電流迴路 (FCL) 和軟體頻率響應分析儀 (SFRA) 技術的雙軸馬達驅動。FCL 運用雙核心 (CPU, CLA) 平行處理技術大幅改善控制頻寬與相位裕度，從而減少回饋取樣與 PWM 更新之間的延遲，以達到更高的控制頻寬並最大化調變指數，可改善驅動器的 DC 匯流排使用率並增加馬達的速度範圍。整合式 SFRA 工具可讓開發人員快速測量應用的頻率響應，以調整速度與電流控制器。有鑑於 C2000 系列的系統級整合與性能， MCU 可同時支援雙軸馬達驅動需求，提供非常強固的位置控制與更高的性能。該軟體在 C2000Ware (...)
參考設計
PMP22089 — 具有 GAN 技術的半橋負載點轉換器參考設計
此參考設計修改內側變壓器匝數比，從 5:1 修改至 3:1，以縮小輸入範圍。電路板支援 24V 至 32V 的輸入電壓以及 0.5V 至 1.0V 的輸出電壓，輸出電流高達 40A。 此拓撲可有效支援高降壓比，同時提供顯著的輸出電流和可控性。原始 EVM 的設計旨在評估 LMG5200 GaN 半橋功率級和 TPS53632G 半橋負載點 (PoL) 控制器。此電路板可將轉換器當成具有倍流整流器的單級硬切換半橋使用。 此電路板是 LMG5200POLEVM-10 評估模組的重新設計。
參考設計
PMP4497 — LMG5200 48V 轉 1V/40A 單段式轉換器參考設計
PMP4497 是一款基於 GaN 的參考設計解決方案，適用於 FPGA 與 ASIC 等應用的 Vcore 供電。採用高整合度與低開關損耗設計的 GaN 模組 LMG5200，可實現從 48V 至 1.0V 的高效率單級解決方案，取代傳統兩級架構。此設計展現了 GaN 的性能表現與系統優勢，並與傳統兩級解決方案進行對比。 電路板上嵌入了一款低成本 ER18 平面 PCB 變壓器。此設計以精巧外型尺寸 (45mm*26mm*11mm) 實現完整功能。透過最佳化工作頻率與元件，可進一步縮小整體尺寸。
| 封裝 | 針腳 | CAD 符號、佔位空間與 3D 模型 |
|---|---|---|
| QFM (MOF) | 9 | Ultra Librarian |
訂購與品質
內含資訊：
- RoHS
- REACH
- 產品標記
- 鉛塗層/球物料
- MSL 等級/回焊峰值
- MTBF/FIT 估算值
- 材料內容
- 認證摘要
- 進行中持續性的可靠性監測
內含資訊：
- 晶圓廠位置
- 組裝地點
建議產品可能具有與此 TI 產品相關的參數、評估模組或參考設計。