LMG2640 是一款高度集成的 650V GaN 功率 FET 半橋，。LMG2640 在 9mm x 7mm QFN 封裝中整合了半橋功率 FET、柵極驅(qū)動(dòng)器、低側(cè)電流檢測(cè)仿真功能、高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)電平轉(zhuǎn)換器和自舉二極管功能。

GaN 半橋包含 105mΩ 低側(cè) FET 和高側(cè) FET。

LMG2640 內(nèi)部柵極驅(qū)動(dòng)器可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電壓，以實(shí)現(xiàn)出色的 GaN 功率 FET 導(dǎo)通電阻。內(nèi)部驅(qū)動(dòng)器還可降低總柵極電感和 GaN FET 共源電感，從而提高開關(guān)性能，包括共模瞬態(tài)抗擾度 (CMTI)。

電流檢測(cè)仿真功能可在 CS 引腳的輸出端產(chǎn)生與低側(cè)漏極電流成比例的電流。CS 引腳通過一個(gè)電阻器端接至 AGND，用于生成外部電源控制器的電流檢測(cè)輸入信號(hào)。該 CS 引腳電阻取代了與低側(cè) GaN FET 源極串聯(lián)的傳統(tǒng)電流檢測(cè)電阻，顯著節(jié)省了功耗和空間。此外，由于沒有與 GaN 源極串聯(lián)的電流檢測(cè)電阻，因此可以將低側(cè) GaN FET 散熱焊盤直接連接到 PCB 電源接地端。由于整個(gè)器件的電流可通過散熱焊盤傳導(dǎo)，因此該散熱焊盤連接可提高系統(tǒng)的熱性能并提供額外的器件布線靈活性。

高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)電平轉(zhuǎn)換器可減少敏感高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)路徑的電容耦合，與信號(hào)路徑占用的 PCB 空間大得多的外部解決方案相比，可降低噪聲敏感性并提高 CMTI。此外，與靜態(tài)電流和啟動(dòng)性能較差的外部解決方案相比，電平轉(zhuǎn)換器對(duì)器件靜態(tài)電流的影響非常小，而且不影響器件啟動(dòng)時(shí)間。

AUX 和 BST 之間的自舉二極管功能通過智能開關(guān) GaN 自舉 FET 實(shí)現(xiàn)。由于導(dǎo)通狀態(tài) GaN 自舉 FET 沒有傳統(tǒng)自舉二極管的正向壓降，因此開關(guān) GaN 自舉 FET 可提升對(duì) BST 至 SW 之間電容器的充電程度。智能開關(guān) GaN 自舉 FET 還避免了傳統(tǒng)自舉二極管的問題，即 BST 至 SW 之間電容器由于低側(cè)半橋 GaN 功率 FET 中的關(guān)斷狀態(tài)第三象限電流而過充。最后，與傳統(tǒng)自舉二極管相比，該自舉二極管具有低電容，并且沒有反向恢復(fù)電荷，因此可實(shí)現(xiàn)更高效的開關(guān)。

AUX 輸入電源寬電壓范圍與由電源控制器創(chuàng)建的相應(yīng)寬范圍電源軌兼容。BST 輸入電源電壓范圍具有更低的電壓值，可補(bǔ)償自舉再充電周期之間的電容壓降。AUX/BST 空閑時(shí)的低靜態(tài)電流和快速 BST 啟動(dòng)時(shí)間支持轉(zhuǎn)換器突發(fā)模式運(yùn)行，這對(duì)于滿足政府輕負(fù)載效率要求至關(guān)重要。通過使用 EN 引腳將器件置于待機(jī)模式，可以進(jìn)一步降低 AUX 靜態(tài)電流。

INL、INH 和 EN 控制引腳具有高輸入阻抗、低輸入閾值電壓和等于 AUX 電壓的最大輸入電壓。因此，這些引腳可支持低電壓和高電壓輸入信號(hào)，并由低功耗輸出驅(qū)動(dòng)。

LMG2640 保護(hù)功能包括低側(cè)/高側(cè)欠壓鎖定 (UVLO)、低側(cè)/高側(cè)輸入柵極驅(qū)動(dòng)互鎖、低側(cè)/高側(cè)逐周期電流限制和過熱關(guān)斷。UVLO 特性還有助于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換器良好的運(yùn)行狀況。開漏 FLT 輸出上報(bào)告過熱關(guān)斷。