JAJSR62A September   2023  – May 2024 LMG3522R050 , LMG3526R050

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 概要
  5. 4 ピン構成および機能
  6. 5 仕様
    1. 5.1 絶対最大定格
    2. 5.2 ESD 定格
    3. 5.3 推奨動作条件
    4. 5.4 熱に関する情報
    5. 5.5 電気的特性
    6. 5.6 スイッチング特性
    7. 5.7 代表的特性
  7. 6 パラメータ測定情報
    1. 6.1 スイッチング パラメータ
      1. 6.1.1 ターンオン時間
      2. 6.1.2 ターンオフ時間
      3. 6.1.3 ドレインソース間のターンオン・スルーレート
      4. 6.1.4 ゼロ電圧検出時間
    2. 6.2 安全operation領域 (SOA)
      1. 6.2.1 反復的SOA
  8. 7 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
      1. 7.2.1 LMG3522R050 機能ブロック図
      2. 7.2.2 LMG3526R050 機能ブロック図
    3. 7.3 機能説明
      1. 7.3.1  GaN FETのoperation定義
      2. 7.3.2  ディレクティブ駆動GaNアーキテクチャ
      3. 7.3.3  ドレインソース間電圧
      4. 7.3.4  内蔵型昇降圧DC/DCコンバータ
      5. 7.3.5  VDD バイアス電源
      6. 7.3.6  補助 LDO
      7. 7.3.7  フォルト保護
        1. 7.3.7.1 過電流保護および短絡保護
        2. 7.3.7.2 過熱時のシャットダウン保護
        3. 7.3.7.3 UVLO 保護
        4. 7.3.7.4 ハイ・インピーダンスのRDRVピン保護
        5. 7.3.7.5 障害通知
      8. 7.3.8  ドライブ-強度調整
      9. 7.3.9  温度検出出力
      10. 7.3.10 最適ダイオード・モード動作
        1. 7.3.10.1 過熱シャットダウンの理想ダイオードモード
      11. 7.3.11 ゼロ電圧検出（ZVD）
    4. 7.4 スタート-アップ・シーケンス
    5. 7.5 デバイスの機能モード
  9. 8 アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
    2. 8.2 代表的なアプリケーション
      1. 8.2.1 設計要件
      2. 8.2.2 詳細な設計手順
        1. 8.2.2.1 スルーレートの選択
          1. 8.2.2.1.1 ブートストラップハイサイド電源でのスタートアップおよびスルーレート
        2. 8.2.2.2 信号レベル・シフト
        3. 8.2.2.3 昇降圧コンバータの設計
      3. 8.2.3 アプリケーション曲線
    3. 8.3 推奨事項と禁止事項
    4. 8.4 電源に関する推奨事項
      1. 8.4.1 絶縁型電源の使用
      2. 8.4.2 ブートストラップダイオードの使用
        1. 8.4.2.1 ダイオードの選択
        2. 8.4.2.2 ブートストラップ電圧の管理
    5. 8.5 レイアウト
      1. 8.5.1 レイアウトのガイドライン
        1. 8.5.1.1 半田接合に対する信頼
        2. 8.5.1.2 電力ループのインダクタンス
        3. 8.5.1.3 信号-グランド接続
        4. 8.5.1.4 バイパス コンデンサ
        5. 8.5.1.5 スイッチ・ノードの静電容量
        6. 8.5.1.6 シグナル インテグリティ
        7. 8.5.1.7 高電圧間隔
        8. 8.5.1.8 基板に関する推奨事項
      2. 8.5.2 レイアウト例
  10. 9 デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 9.1 ドキュメントのサポート
      1. 9.1.1 関連資料
    2. 9.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 9.3 サポート・リソース
    4. 9.4 商標
    5. 9.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 9.6 Export Control Notice
    7. 9.7 用語集
  11. 10改訂履歴
  12. 11メカニカル、パッケージ、および注文情報

7.3.7.1 過電流保護および短絡保護

ドライバが検出できる電流故障には、過電流故障と短絡故障の2種類があります。

過電流保護（OCP）回路は、ドレイン電流を監視し、電流信号を内部で設定された制限値IT(OC)と比較します。過電流を検出すると、LMG352xR050はサイクル単位の過電流保護を行います（図 7-4を参照）。このモードでは、ドレイン電流がIT(OC)に遅延toff(OC)を加えた値を超えると、GaNデバイスがシャットオフされますが、INピン信号がLOWになると過電流信号はクリアされます。次のサイクルで、GaNデバイスは通常どおりオンにすることができます。サイクル単位の機能は、定常状態の動作電流がOCPレベルを下回っているが、過渡応答が依然として電流制限に達する可能性があり、回路の動作を一時停止できない場合に使用できます。サイクル単位の機能により、過電流によって発生する導通損失によってGaNデバイスが過熱することも防止されます。

短絡保護（SCP）はドレイン電流を監視し、電流がOCスレッショルドとSCスレッショルドとの間を横切るときに、電流のdi/dtがスレッショルドdi/dtT(SC)を超えた場合にトリガします。OC検出信号をtOC,window分遅延させ、より高い電流SC検出スレッショルドを使用することで、このdi/dt検出を実行します。遅延OCが遅延SCの前に発生すると、di/dtがスレッショルドを下回る場合に、OCがトリガされます。最初にSCが検出されると、di/dtは十分高速で、図 7-5に示すようにSCが検出されます。この非常に大きいdi/dt電流は通常、ハーフブリッジの出力が短絡することによって発生し、その状況でGaNが動作を継続するのに損傷を与える可能性があります。したがって、短絡故障が検出された場合、意図的に低速化されたドライバでGaNデバイスがオフになるため、ターンオフイベント中にオーバーシュート電圧とリンギングを低減できます。この高速応答回路により、急激な短絡状況が発生した場合でもGaNデバイスを保護できます。この保護では、GaNデバイスをシャットオフして、仕様に定義されている時間にわたってINピンをLowに保持するか、またはVDDの電源をオフにすることによって、故障がリセットされるまで保持します。

ハーフブリッジのOCPまたはSCP中、電流が上限値に達し、保護によってデバイスがオフになった後でも、デバイスのPWM入力は依然としてHighであり、相補型デバイスのPWM入力をLowに維持している可能性があります。この場合、同期整流を行わずに、負荷電流が相補型デバイスの第3象限を通って流れる可能性があります。GaNデバイスのドレインからソースへの高い負のVDS（-3V ~ -5V）は、第3象限損失が大きくなる可能性があります。これはデッド・タイム損失と同様ですが、より長い時間です。

安全性についての考慮事項として、SCPでリセットが行われるまでデバイスがラッチされている間、OCPではサイクルバイサイクル動作が可能です。OCPおよびSCP故障の通知方法については、故障通知セクションを参照してください。

LMG3522R050 LMG3526R050 サイクル単位のOCPoperation図 7-4 サイクル単位のOCPoperation
LMG3522R050 LMG3526R050 過電流検出と短絡保護との関係図 7-5 過電流検出と短絡保護との関係