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氮化鎵 (GaN) 功率級

LMG3422R030

現行

具有整合式驅動器、防護和溫度報告功能的 600-V 30-mΩ GaN FET

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LMG3422R030

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產品詳細資料

VDS (max) (V) 600 RDS(on) (mΩ) 30 ID (max) (A) 55 Features Bottom-side cooled, Cycle-by-cycle overcurrent protection, Latched overcurrent protection, Overtemperature protection, PWM temperature reporting Rating Catalog Operating temperature range (°C) -40 to 150
VDS (max) (V) 600 RDS(on) (mΩ) 30 ID (max) (A) 55 Features Bottom-side cooled, Cycle-by-cycle overcurrent protection, Latched overcurrent protection, Overtemperature protection, PWM temperature reporting Rating Catalog Operating temperature range (°C) -40 to 150
VQFN (RQZ) 54 144 mm² 12 x 12
  • Qualified for JEDEC JEP180 for hard-switching topologies
  • 600V GaN-on-Si FET with integrated gate driver
    • Integrated high precision gate bias voltage
    • 200V/ns FET hold-off
    • 2.2MHz switching frequency
    • 20V/ns to 150V/ns slew rate for optimization of switching performance and EMI mitigation
    • Operates from 7.5V to 18V supply
  • Robust protection
    • Cycle-by-cycle overcurrent and latched short-circuit protection with < 100ns response
    • Withstands 720V surge while hard-switching
    • Self-protection from internal overtemperature and UVLO monitoring
  • Advanced power management
    • Digital temperature PWM output
    • LMG3426R030 includes zero-voltage detection (ZVD) feature that facilitates soft-switching converters
    • LMG3427R030 includes zero-current detection (ZCD) feature that facilitates soft-switching converters
  • Qualified for JEDEC JEP180 for hard-switching topologies
  • 600V GaN-on-Si FET with integrated gate driver
    • Integrated high precision gate bias voltage
    • 200V/ns FET hold-off
    • 2.2MHz switching frequency
    • 20V/ns to 150V/ns slew rate for optimization of switching performance and EMI mitigation
    • Operates from 7.5V to 18V supply
  • Robust protection
    • Cycle-by-cycle overcurrent and latched short-circuit protection with < 100ns response
    • Withstands 720V surge while hard-switching
    • Self-protection from internal overtemperature and UVLO monitoring
  • Advanced power management
    • Digital temperature PWM output
    • LMG3426R030 includes zero-voltage detection (ZVD) feature that facilitates soft-switching converters
    • LMG3427R030 includes zero-current detection (ZCD) feature that facilitates soft-switching converters

The LMG342xR030 GaN FET with integrated driver and protection is targeted at switch-mode power converters and enables designers to achieve new levels of power density and efficiency.

The LMG342xR030 integrates a silicon driver that enables switching speed up to 150V/ns. TI’s integrated precision gate bias results in higher switching SOA compared to discrete silicon gate drivers. This integration, combined with TI’s low-inductance package, delivers clean switching and minimal ringing in hard-switching power supply topologies. Adjustable gate drive strength allows control of the slew rate from 20V/ns to 150V/ns, which can be used to actively control EMI and optimize switching performance. The LMG3426R030 includes the zero-voltage detection (ZVD) feature which provides a pulse output from the ZVD pin when zero-voltage switching is realized.The LMG3427R030 includes the zero-current detection (ZCD) feature which provides a pulse output from the ZCD pin when a positive drain-to-source current is detected .

Advanced power management features include digital temperature reporting and fault detection. The temperature of the GaN FET is reported through a variable duty cycle PWM output, which simplifies managing device loading. Faults reported include overcurrent, short-circuit, overtemperature, VDD UVLO, and high-impedance RDRV pin.

The LMG342xR030 GaN FET with integrated driver and protection is targeted at switch-mode power converters and enables designers to achieve new levels of power density and efficiency.

The LMG342xR030 integrates a silicon driver that enables switching speed up to 150V/ns. TI’s integrated precision gate bias results in higher switching SOA compared to discrete silicon gate drivers. This integration, combined with TI’s low-inductance package, delivers clean switching and minimal ringing in hard-switching power supply topologies. Adjustable gate drive strength allows control of the slew rate from 20V/ns to 150V/ns, which can be used to actively control EMI and optimize switching performance. The LMG3426R030 includes the zero-voltage detection (ZVD) feature which provides a pulse output from the ZVD pin when zero-voltage switching is realized.The LMG3427R030 includes the zero-current detection (ZCD) feature which provides a pulse output from the ZCD pin when a positive drain-to-source current is detected .

Advanced power management features include digital temperature reporting and fault detection. The temperature of the GaN FET is reported through a variable duty cycle PWM output, which simplifies managing device loading. Faults reported include overcurrent, short-circuit, overtemperature, VDD UVLO, and high-impedance RDRV pin.

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設計與開發

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開發板

LMG342X-BB-EVM — LMG342x 評估模組

LMG342X-BB-EVM 是一款易於使用的分接板，可當作同步降壓轉換器配置任何 LMG342xR0x0 半橋電路板，例如 LMG3422EVM-043。透過提供功率級、偏壓電源和邏輯電路，此評估模組 (EVM) 可快速測量氮化鎵 (GaN) 裝置切換。此 EVM 能夠提供高達 12A 的輸出電流，運用適當的溫度管理 (強制空氣、低頻運作等)，確保不超過最高操作溫度。EVM 屬於開迴路電路板，不適合執行瞬態量測。

只需要單脈衝寬度調變輸入，具有互補脈衝寬度調變訊號，和板上產生的對應失效時間。使用具有短接地彈簧的示波器探針，提供探針點來測量主要邏輯和功率級波形。

使用指南: PDF | HTML
TI.com 無法提供
子卡

LMG3422EVM-043 — LMG3422R030 600-V 30-mΩ 半橋子板

LMG3422EVM-043 於半橋配置兩個 LMG3422R030 GaN FET，具備鎖存過電流防護和所有必要輔助周邊設備電路。此 EVM 設計旨在與較大的系統配合使用。
使用指南: PDF | HTML
TI.com 無法提供
模擬型號

LMG3422R030 PSpice Model

SNOM767.ZIP (270 KB) - PSpice Model
下載
模擬型號

LMG3422R030 Unencrypted PSpice Model Package

SNOM704.ZIP (12 KB) - PSpice Model
下載
模擬型號

LMG3422R0x0 LMG3425R0x0 LMG3522R030 and LMG3522R030-Q1 PLECS Simulation Model

SNOM768.ZIP (340 KB) - PLECS model
下載
CAD/CAE 符號

LMG3422R030 Step File

SNOR031.ZIP (410 KB)
下載
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
支援產品和硬體

支援產品和硬體

產品
氮化鎵 (GaN) 功率級
LMG2100R026 — 100V 2.6mΩ 半橋氮化鎵 (GaN) 功率級 LMG2100R044 — 具有整合式驅動器和防護功能的 100-V 4.4-mΩ 半橋 GaN FET LMG2610 — 具有整合式驅動器、保護和電流感測功能且適用於 ACF 的 650-V 170/248-mΩ GaN 半橋 LMG2650 — 具有整合式驅動器、防護和電流感測的 650V 95mΩ GaN 半橋 LMG3410R050 — 具有整合式驅動器和保護功能的 600-V 50-mΩ GaN LMG3410R070 — 具有整合式驅動器和防護的 600V 70mΩ GaN LMG3410R150 — 具有整合驅動器和過電流保護功能的 600-V 150-mΩ GaN LMG3411R050 — 具有整合驅動器和逐週期過電流保護功能的 600V 50mΩ GaN LMG3411R070 — 具有整合驅動器和逐週期過電流保護功能的 600-V 70-mΩ GaN LMG3411R150 — 具有整合驅動器和逐週期過電流保護功能的 600-V 150-mΩ GaN LMG3422R030 — 具有整合式驅動器、防護和溫度報告功能的 600-V 30-mΩ GaN FET LMG3422R050 — 具有整合式驅動器、防護和溫度報告功能的 600-V 50-mΩ GaN FET LMG3425R030 — 具有整合式驅動器、保護、溫度報告和理想二極體模式的 600-V 30-mΩ GaN FET LMG3425R050 — 具有整合式驅動器、保護、溫度報告和理想二極體模式的 600-V 50-mΩ GaN FET LMG3426R030 — 具有整合式驅動器、防護和零電壓偵測的 600V 30mΩ GaN FET LMG3426R050 — 具有整合式驅動器、防護和零電壓偵測的 600V 50mΩ GaN FET LMG3427R030 — 具有整合式驅動器、防護和零電流偵測的 600V 30mΩ GaN FET LMG3522R030 — 具有整合式驅動器、防護和溫度報告功能的 650-V 30-mΩ GaN FET LMG3522R030-Q1 — 具有整合式驅動器、防護和溫度報告功能的車用 650-V、30-mΩ GaN FET LMG3522R050 — 具有整合式驅動器、防護和溫度報告功能的 650-V 50-mΩ GaN FET LMG3526R030 — 具有整合式驅動器、防護和零電壓偵測的 650-V 30-mΩ GaN FET LMG3526R050 — 具有整合式驅動器、防護和零電壓偵測報告的 650-V 50-mΩ GaN FET LMG5200 — 80V GaN 半橋功率級
下載
計算工具

SNOR029 — GaN CCM Boost PFC Power Loss Calculation Excel Sheet

支援產品和硬體

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產品
氮化鎵 (GaN) 功率級
LMG3410R050 — 具有整合式驅動器和保護功能的 600-V 50-mΩ GaN LMG3410R070 — 具有整合式驅動器和防護的 600V 70mΩ GaN LMG3410R150 — 具有整合驅動器和過電流保護功能的 600-V 150-mΩ GaN LMG3411R050 — 具有整合驅動器和逐週期過電流保護功能的 600V 50mΩ GaN LMG3411R070 — 具有整合驅動器和逐週期過電流保護功能的 600-V 70-mΩ GaN LMG3411R150 — 具有整合驅動器和逐週期過電流保護功能的 600-V 150-mΩ GaN LMG3422R030 — 具有整合式驅動器、防護和溫度報告功能的 600-V 30-mΩ GaN FET LMG3522R030 — 具有整合式驅動器、防護和溫度報告功能的 650-V 30-mΩ GaN FET LMG3522R030-Q1 — 具有整合式驅動器、防護和溫度報告功能的車用 650-V、30-mΩ GaN FET LMG3526R030 — 具有整合式驅動器、防護和零電壓偵測的 650-V 30-mΩ GaN FET
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計算工具

SNOR030 — GaN CCM Totem Pole PFC Power Loss Calculation Excel Sheet

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下載
參考設計

TIDA-010210 — 以 GaN 為基礎的 11-kW、雙向、三相 ANPC 參考設計

此參考設計提供實作三階三相氮化鎵 (GaN) 型 ANPC 逆變器功率級的設計範本。使用快速切換功率裝置可在更高的 100 kHz 頻率進行切換、減少濾波器的磁性元件尺寸，以及提升功率級的功率密度。多階拓撲允許在高達 1000 V 的較高 DC 匯流排電壓下使用 600-V 額定電源裝置。低切換電壓應力減少切換損耗，導致峰值效率達 98.5%。
Design guide: PDF
電路圖: PDF
參考設計

PMP23338 — 具備智慧電表功能的 3.6kW 單相圖騰柱無橋接 PFC 參考設計

此參考設計是一款氮化鎵 (GaN) 架構的 3.6kW、單相連續傳導模式 (CCM) 圖騰柱無橋接功率因數校正 (PFC) 轉換器，其以 M-CRPS 電源為目標。此設計包括準確度為 0.5% 的電表功能，不再需要外部電源量測 IC。供應器的設計可支援 16A RMS 最大輸入電流及 3.6kW 峰值功率。功率級之後配備了一個小型升壓轉換器，有助於大幅縮減大型電容器的尺寸。具整合式驅動器與防護的 LMG3522 頂端冷卻 GaN 產品可實現更高效率，並可縮減電源供應器尺寸和複雜性。F28003x C2000™ 即時微控制器適用所有進階控制件，包括重新突波電流控制、在 AC (...)
Test report: PDF
參考設計

TIDA-010255 — 適用於機器人和伺服驅動器的 230VAC、2kW 三相 GaN 逆變器參考設計

此參考設計展示了高效率 320VDC 輸入三相功率級，採用六個快速切換 GaN FET，具有集成驅動器、保護和溫度報告以及熱側微控制器控制功能，尤其適合馬達整合式伺服驅動與機器人應用。通過隔離式 ΔΣ 調變器實現精確的相位電流感測。DC 鏈路電壓是以非隔離式小型 Δ Σ 調變器進行測量，類比相位電壓回饋選項可驗證 InstaSPIN-FOC™ 等先進的無感測器設計。為了便於評估，此設計提供 3.3V I/O 介面訊號和一個用於 C2000™ 微控制器 controlCARD 的 180 針腳連接器，以及用於連接其他微控制器 (例如 Sitara™ AM2631) 的標準介面。
Design guide: PDF
參考設計

TIDA-010203 — 具 C2000 和 GaN 的 4-kW 單相圖騰柱 PFC 參考設計

This reference design is a 4-kW CCM totem-pole PFC with F280049/F280025 control card and LMG342x EVM board. This design demos a robust PFC solution, which avoids isolated current sense by putting the controller's ground in the middle of a MOSFET leg. Benefitting from non-isolation, AC current (...)
Design guide: PDF
電路圖: PDF
封裝 針腳 CAD 符號、佔位空間與 3D 模型
VQFN (RQZ) 54 Ultra Librarian
適用 TI 的評估品項標準條款與條件。

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

支援與培訓

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