基于600V系統(tǒng)級(jí)封裝集成半橋柵極驅(qū)動(dòng)器和高壓接口設(shè)計(jì)

ST公司的RGAN4是先進(jìn)的系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP），集成了驅(qū)動(dòng)器和半橋配置的增強(qiáng)型MASTE兩個(gè)功率功率（GaN）功率。的功率GaN具有650V漏源隔壁電壓和225 mΩ的RDSON），IDS（MAX）為6.5 A而嵌入的高邊驅(qū)動(dòng)器，容易由集成自舉驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。MASTERGAN4在低壓和高壓驅(qū)動(dòng)部分有UVLO保護(hù)，以防止功率開關(guān)在有效工作或危險(xiǎn)狀態(tài)，而互鎖功能避免了交叉導(dǎo)通條件。輸入它的低擴(kuò)展范圍很容易和微控制器，DSP電池和霍爾傳感器接口。設(shè)備的溫度為-40C到125。帶電源和下拉的3C3V到15V的輸入。設(shè)備還超溫。主要在開關(guān)電源，和工作溫度以及PFC ，DC/DC轉(zhuǎn)換器和DC/AC轉(zhuǎn)換器。本文介紹了MASTERGAN4主要特性，MASTE和應(yīng)用電路，以及演示板EVALMASTERG4AN主要特性，電路圖，材料清單和PCB設(shè)計(jì)。

MASTERGAN4 是一種先進(jìn)的功率系統(tǒng)級(jí)封裝，在半橋配置中集成了瑪瑙驅(qū)動(dòng)器和兩個(gè)增強(qiáng)型 GaN 功率晶體管。集成功率 GaN 具有 650 V 漏源阻斷電壓和 225 mΩ RDS（ON），而嵌入式柵極驅(qū)動(dòng)器的高端可由集成自舉二極管輕松供電。

MASTERGAN4 在上下驅(qū)動(dòng)部分均具有 UVLO 保護(hù)功能，可防止電源開關(guān)在低效率或危險(xiǎn)條件下運(yùn)行，并且互鎖功能可避免交叉?zhèn)鲗?dǎo)條件。

輸入引腳的擴(kuò)展范圍允許與微控制器、DSP 單元或霍爾效應(yīng)傳感器輕松連接。

MASTERGAN4 的工作溫度范圍為 -40C 至 125C。

該器件采用緊湊的 9x9 mm QFN 封裝。

MASTERGAN4主要特性：

? 600 V 系統(tǒng)級(jí)封裝集成半橋柵極驅(qū)動(dòng)器和高壓

氮化鎵功率晶體管：

– QFN 9 x 9 x 1 毫米封裝

– RDS（ON） = 225 mΩ

– IDS（MAX） = 6.5 A

? 反向電流能力

? 零反向恢復(fù)損耗

? 低端和高端的 UVLO 保護(hù)

? 內(nèi)部自舉二極管

? 聯(lián)鎖功能

? 用于關(guān)閉功能的專用引腳

? 準(zhǔn)確的內(nèi)部時(shí)序匹配

? 具有遲滯和下拉功能的 3.3 V 至 15 V 兼容輸入

? 過溫保護(hù)

? 物料清單減少

? 非常緊湊和簡(jiǎn)化的布局

? 靈活、簡(jiǎn)單和快速的設(shè)計(jì)。

MASTERGAN4應(yīng)用：

開關(guān)電源

充電器和適配器

高壓 PFC、DC-DC 和 DC-AC 轉(zhuǎn)換器

圖1.MASTERGAN4臂

圖 2.MAAN4 染染應(yīng)用 STERGLLC 轉(zhuǎn)換器

圖3.MASTERGAN4金色應(yīng)用：有源鉗位反激

演示板EVALMASTERGAN4

MASTERGAN4 高功率密度半橋高壓驅(qū)動(dòng)器演示板，帶有兩個(gè) 650 V 增強(qiáng)型 GaN HEMT。

EVALMASTERGAN4 板是一種易于使用且快速適應(yīng)的工具，用于評(píng)估

MASTERGAN4 的特性，快速創(chuàng)建新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，無(wú)需

需要完整的PCB設(shè)計(jì)。

EVALMASTERGAN4 提供板載可編程輸入死區(qū)時(shí)間

具有單個(gè) VCC 電源（典型值 6 V）的發(fā)電機(jī)。嵌入式線性穩(wěn)壓器

提供 3.3 V 軌為微控制器或 FPGA 等低壓邏輯電路供電。

還包括一些備用占用空間來定制電路板以使用最終

應(yīng)用。這些定制包括：使用單獨(dú)的輸入信號(hào)或單個(gè)

PWM 信號(hào)，使用外部自舉二極管，為 VCC、PVCC 或 Vbo 單獨(dú)供電

以及將低側(cè)分流電阻器用于峰值電流模式拓?fù)洹?/p>

MASTERGAN4 的所有引腳均可訪問。

EVALMASTERGAN4 寬 56 x 70 毫米，F(xiàn)R-4 PCB 導(dǎo)致 Rth（JA） 為

35C/W，無(wú)強(qiáng)制氣流。

演示板EVALMASTERGAN4主要特性：

? 配備 MASTERGAN4 并能承受 600 V 電壓的半橋評(píng)估板

? 針對(duì) MASTERGAN4 電源電壓配置的螺釘連接器或引腳條上的 VCC 輸入

? 使用單一或互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng) MASTERGAN4 的完整功能集

? 嵌入式死區(qū)發(fā)生器，可將單個(gè) PWM 信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有獨(dú)立可調(diào)死區(qū)時(shí)間的雙互補(bǔ) LIN 和 HIN 信號(hào)

? 用于外部電路電源的板載 3.3 V 穩(wěn)壓器（高達(dá) 50 mA）

? 35C/W 結(jié)到環(huán)境熱阻，用于評(píng)估大功率拓?fù)?/p>

? 用于 MASTERGAN4 GL 和 GH 引腳監(jiān)控的高頻連接器

? 低側(cè)分流器、外部自舉二極管和高電壓、高電容大容量電容器的備用占位面積

? 符合 RoHS

圖6.演示板EVALMASTERGAN4電路圖：大功率驅(qū)動(dòng)器

圖7.演示板EVALMASTERGAN4電路圖：死區(qū)反應(yīng)和連接器

演示板EVALMASTERGAN4材料清單：

?

圖8. 演示板EVALMASTERGAN4 PCB設(shè)計(jì)圖：玻璃心組件

圖9.演示板EVALMASTERGAN4 PCB設(shè)計(jì)圖：主板組件布局
? ? ? ?責(zé)任編輯:pj