Texas Instruments LM2104半橋柵極驅(qū)動器設(shè)計用于驅(qū)動高側(cè)和低側(cè)N溝道MOSFET，具有同步降壓或半橋配置。 此柵極驅(qū)動器在GVDD上具有8V典型欠壓鎖定，在BST上具有107V絕對最大電壓，在SH上具有 –19.5V最大負瞬態(tài)電壓處理能力。 LM2104驅(qū)動器提供475ns典型固定內(nèi)部死區(qū)時間、115ns典型傳播延遲，以及內(nèi)置交叉?zhèn)鲗?dǎo)預(yù)防功能。 此緊湊型高壓柵極驅(qū)動器采用與行業(yè)標準引腳分配兼容的8引腳SOIC封裝。典型應(yīng)用包括無刷DC (BLDC) 電機、永磁同步電機 (PMSM)、伺服/步進電機驅(qū)動器、無繩吸塵器、電動自行車、電動滑板車和電池測試設(shè)備。

數(shù)據(jù)手冊:*附件：Texas Instruments LM2104半橋柵極驅(qū)動器數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 以半橋配置驅(qū)動兩個N溝道MOSFET
• GVDD上的典型欠壓鎖定為8V
• 固定內(nèi)部死區(qū)時間：475ns（典型值）
• 傳播延遲：115ns（典型值）
• SH上的絕對最大負瞬態(tài)電壓處理能力為–19.5V
• BST上的絕對最大電壓為107V
• 峰值源/灌電流：0.5A/0.8A
• 內(nèi)置防交叉?zhèn)鲗?dǎo)功能
• 關(guān)斷邏輯輸入引腳SD
• 單輸入引腳IN

功能框圖

典型應(yīng)用電路

德州儀器LM2104半橋柵極驅(qū)動器技術(shù)解析

一、關(guān)鍵特性與優(yōu)勢

1. 驅(qū)動能力與保護特性

• ?高壓耐受?：107V BST絕對最大電壓，-19.5V SH引腳負瞬態(tài)電壓處理能力
• ?驅(qū)動能力?：0.5A峰值源電流/0.8A峰值灌電流
• ?保護功能?：
  • 高低側(cè)電源軌UVLO保護
  • 內(nèi)置交叉導(dǎo)通預(yù)防
  • ±1000V HBM ESD保護

2. 控制特性

• ?單PWM輸入?：通過IN引腳簡化控制接口
• ?關(guān)斷控制?：SD引腳低電平時強制關(guān)閉兩路輸出
• ?固定死區(qū)時間?：475ns典型值，防止直通

3. 性能參數(shù)

• ?快速響應(yīng)?：115ns典型傳播延遲
• ?開關(guān)特性?：28ns上升時間/18ns下降時間(CLOAD=1000pF)
• ?寬工作電壓?：9V至18V GVDD推薦范圍

二、電氣特性參數(shù)

1. 絕對最大額定值

2. 開關(guān)特性(VGVDD=12V)

三、PCB布局指南

1. 關(guān)鍵布局原則

1. ?電源去耦?：
   • 100nF BST電容盡量靠近BST-SH引腳
   • 1μF GVDD電容靠近GVDD-GND引腳
2. ?功率回路?：
   • 保持開關(guān)節(jié)點(SH)走線短而寬
   • 使用完整地平面減少寄生電感
3. ?熱設(shè)計?：
   • 充分利用PowerPAD散熱
   • θJA=133.2°C/W(需適當降額)

2. 典型布局示例

1. 柵極驅(qū)動電阻靠近MOSFET柵極
2. 敏感信號遠離高di/dt路徑
3. 使用差分走線布置GH/GL信號

四、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 電機驅(qū)動

• 無刷直流(BLDC)電機
• 永磁同步電機(PMSM)
• 伺服/步進驅(qū)動器

2. 電源系統(tǒng)

• 離線式UPS
• 電池測試設(shè)備
• 同步降壓轉(zhuǎn)換器

3. 消費電子

• 無線吸塵器
• 電動工具
• 電動自行車/滑板車

五、設(shè)計注意事項

1. ?負壓處理?：
   • SH引腳允許-1V DC/-19.5V瞬態(tài)負壓
   • 必要時添加肖特基二極管(GH-SH或GL-GND)
2. ?電源時序?：
   • 確保VCC先于VOFFSET上電
     |VIO-VCC| < 0.3V
3. ?熱管理?：
   • 最大結(jié)溫150°C
   • 高溫環(huán)境需降額使用