ZHCUBT0 February   2024

 

  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 设计注意事项
    3. 2.3 主要米6体育平台手机版_好二三四
      1. 2.3.1 LMG2100
      2. 2.3.2 INA241A
      3. 2.3.3 LMR38010
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 三相 GaN 逆变器功率级
      1. 3.1.1 ‌LMG2100 GaN 半桥功率级
    2. 3.2 使用 INA241A 的内嵌式分流器精密相电流检测
    3. 3.3 相电压和直流输入电压检测
    4. 3.4 功率级 PCB 温度监测
    5. 3.5 电源管理
      1. 3.5.1 48V 至 5V 直流/直流转换器
      2. 3.5.2 5V 至 3.3V 电源轨
    6. 3.6 用于连接主机 MCU 的接口
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
      1. 4.1.1 TIDA-010936 PCB 概览
      2. 4.1.2 TIDA-010936 跳线设置
      3. 4.1.3 用于连接 C2000™ MCU LaunchPad™ 开发套件的接口
    2. 4.2 软件要求
    3. 4.3 测试设置
    4. 4.4 测试结果
      1. 4.4.1 电源管理和系统上电和断电
    5. 4.5 GaN 逆变器半桥模块开关节点电压
      1. 4.5.1 直流总线电压为 48V 时的开关节点电压瞬态响应
        1. 4.5.1.1 输出电流为 ±1A
        2. 4.5.1.2 输出电流为 ±10A
      2. 4.5.2 PWM 频率对直流总线电压纹波的影响
      3. 4.5.3 效率测量
      4. 4.5.4 热分析
      5. 4.5.5 无负载损耗测试(COSS 损耗)
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件 [必填主题]
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
      3. 5.1.3 PCB 布局建议
        1. 5.1.3.1 布局图
      4. 5.1.4 ‌Altium 工程
      5. 5.1.5 光绘文件
      6. 5.1.6 装配图
    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致谢

LMG2100

LMG2100 100V GaN 半桥功率级采用增强模式氮化镓 (GaN) FET 提供一种集成式功率级设计。该器件包含两个 GaN FET,它们由采用半桥配置的同一高频 GaN FET 驱动器驱动,如图 2-2 所示。表 2-1 总结了此设计的主要特性。


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图 2-2 LMG2100 功能方框图
表 2-1 LMG2100 的特性与优势
特性优势
集成高侧和低侧 GaN 驱动器和 80V GaN FET、4.4mΩ 器件可支持 35A 直流工作电流。支持高达 60VDC 的三相逆变器,在 80kHz 高开关频率下具有 16ARMS 相电流,适用于低电感和高速驱动器。
集成 80V、4.4mΩ、GaN FET 和 GaN 驱动器采用完全无键合线封装。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,减少或消除散热器。
GaN FET 具有零反向恢复特性(第三象限运行模式)和极小的输入电容 CISS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。
出色的传播延迟匹配 (2ns FET)。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。
独立的高侧和低侧晶体管-晶体管逻辑 (TTL) 输入。通过 PWM 接口直接连接到 3.3V MCU。
单个 5V 栅极驱动器电源具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。
LMG2100 具有优化的引脚排列。使用最小电感简化 PCB 布局,从而降低开关损耗。
顶面有两个外露 GaN 裸片(SW 和 PGND)。
底面有大型 PGND 焊盘。
降低‌顶面热阻。
接受双面冷却。