Texas Instruments LMG2610 GaN半橋IC是一款650V GaN電源FET半橋，適用于開關電源應用中 < 75w的有源鉗位反激式（acf）轉換器。lmg2610通過將柵極驅動器、半橋功率fet、自舉二極管和高側柵極驅動器電平移位器集成在9mmx7mm="" qfn封裝中，從而減少元器件數量，簡化設計，并減少電路板空間。非對稱gan="" fet電阻針對acf運行條件進行了優化。可編程的導通斜率可提供emi和振鈴控制。與傳統的電流感應電阻相比，低側電流感應仿真可減少耗散功率。它允許低側導熱片與冷卻pcb電源接地相連。="">

數據手冊：*附件：Texas Instruments LMG2610 GaN半橋IC數據手冊.pdf

高側柵極驅動器信號電平移位器消除了外部解決方案中存在的突發模式耗散功率和噪聲問題。智能開關GaN自舉二極管FET可避免對高側電源進行過充電，沒有二極管正向電壓降，且無反向恢復電荷。Texas Instruments LMG2610支持突發模式操作和轉換器輕載效率要求，具有低靜態電流和快速啟動時間。保護功能包括FET導通互鎖、欠電壓鎖定（UVLO）、逐周期電流限制和過熱關閉。

特性

• 650V GaN功率FET半橋
• 170mΩ低側和248mΩ高側GaN FET
• 集成型柵極驅動器，具有低傳播延遲和可調節的導通斜率控制
• 帶寬高、精度高的電流感應仿真
• 低側/高側柵極驅動器互鎖
• 高側柵極驅動器信號電平移位器
• 智能開關自舉二極管功能
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• 低側/高側逐周期過流保護
• FLT引腳報告過熱保護
• AUX空閑靜態電流：240μA
• AUX待機靜態電流：50μA
• BST空閑靜態電流：60μA
• 最大電源和輸入邏輯引腳電壓：26V
• 9mm x 7mm QFN封裝，帶雙散熱焊盤

簡化框圖

Texas Instruments LMG2610 GaN半橋IC技術解析

產品概述

Texas Instruments的LMG2610是一款高度集成的650V GaN功率FET半橋器件，專為有源鉗位反激(ACF)轉換器設計。這款器件采用9mm×7mm QFN封裝，集成了半橋功率FET、柵極驅動器、高端柵極驅動電平移位器和自舉二極管功能，極大簡化了開關電源設計。

核心特性

功率器件集成

• ?不對稱GaN FET設計?：低邊170mΩ與高邊248mΩ的優化組合
• ?650V額定電壓?：支持高變壓器匝數比設計
• ?零反向恢復電荷?：顯著降低開關損耗

驅動與控制

• ?可編程開關速率?：四個獨立可設置的開關速率(20V/ns至165V/ns)
• ?集成電流檢測仿真?：1mA/A比例輸出，替代傳統檢測電阻
• ?智能自舉功能?：GaN FET實現無壓降自舉充電

保護機制

• ?逐周期過流保護?：低邊5.4-6.4A，高邊3-4A閾值
• ?溫度保護?：150°C關斷閾值，帶20°C遲滯
• ?電源監控?：AUX和BST UVLO保護

應用場景

1. ?AC/DC適配器與充電器?：
   • USB PD充電器
   • 筆記本電源適配器
2. ?工業電源?：
   • 輔助電源系統
   • 高密度電源模塊
3. ?消費電子?：
   • 電視/顯示器電源
   • 游戲機電源

技術實現細節

封裝設計

• ?雙散熱焊盤?：PADH(連接SW)和PADL(連接SL/AGND)
• ?40引腳VQFN?：9mm×7mm緊湊尺寸
• ?NSMD焊盤設計?：增強焊接可靠性

關鍵電路特性

• ?低靜態電流?：
  • 待機模式50μA
  • 工作模式240μA
• ?快速啟動?：BST啟動時間<8μs
• ?寬工作電壓?：AUX 10-26V，BST 7.5-26V

信號處理

• ?控制輸入?：EN/INL/INH支持高阻抗輸入
• ?故障輸出?：開漏FLT引腳報告過熱狀態
• ?電平轉換?：集成高邊驅動電平移位器

設計考慮因素

1. ?PCB布局建議?：
   • 信號地與功率地單點連接
   • 保持CS信號走線遠離噪聲源
   • 自舉電容靠近BST-SW引腳
2. ?熱管理?：
   • 低邊RθJA 25.3°C/W
   • 高邊RθJC(bot) 1.22°C/W
   • 推薦散熱過孔設計
3. ?元件選型?：
   • 自舉電容≥10nF陶瓷電容
   • AUX電容≥3倍BST電容值
   • RDRV電阻選擇考慮EMI與效率平衡

典型應用示例

65W USB PD充電器設計

• 搭配UCC28782控制器
• 高效率設計(94%@230VAC)
• 多電壓輸出(5V/9V/15V/20V)

?關鍵參數設置?：

• 高邊開關速率：RDRVH<5.6kΩ(最快)
• 低邊開關速率：RDRVL>120kΩ(最慢)
• 電流檢測電阻：RCS=1000×RCS(trad)