LM25139 のハイサイドおよびローサイドゲートドライバは、短い伝搬遅延、アダプティブデッドタイム制御、低インピーダンス出力段を内蔵しており、非常に高速な立ち上がり、立ち下がり時間で大きなピーク電流を供給できるため、パワー MOSFET の高速なターンオン遷移とターンオフ遷移を実現しています。パターンの長さとインピーダンスを十分制御できていない場合、di/dt が非常に高いと許容不可能なリンギングが発生することがあります。

ゲートドライブのスイッチング性能を最適化するには、空電または寄生ゲートループインダクタンスの最小化が重要です。これは、MOSFET ゲートキャパシタンスで共振する直列ゲートインダクタンスでも、ゲートドライブコマンドに反して負のフィードバック成分を供給するコモンソースインダクタンス (ゲートとパワーループに共通) でも同様で、これにより MOSFET のスイッチング時間は長くなります。以下のループが重要です。

• ループ 2：ハイサイド MOSFET、Q₁。ハイサイド MOSFET のターンオン中は、ブートストラップ (ブート) コンデンサからゲート ドライバとハイサイド MOSFET を経由して大電流が流れ、SW 接続を経由してブート コンデンサの負側の端子に戻ります。反対に、ハイサイド MOSFET をオフにするには、ハイサイド MOSFET のゲートからゲート ドライバと SW を経由して大電流が流れ、SW パターンを経由してハイサイド MOSFET のソースに戻ります。図 7-22 の「ループ 2」も参照してください。
• ループ 3：ローサイド MOSFET、Q₂。ローサイド MOSFET のターンオン中は、VCC デカップリング コンデンサからゲート ドライバとローサイド MOSFET を経由して大電流が流れ、グランドを経由してコンデンサの負側の端子に戻ります。反対に、ローサイド MOSFET をオフにするには、ローサイド MOSFET のゲートからゲート ドライバと GND を経由して大電流が流れ、グランドを経由してローサイド MOSFET のソースに戻ります。図 7-22 の「ループ 3」も参照してください。

テキサス・インスツルメンツは、高速 MOSFET ゲート ドライブ回路を使用して設計する際には、回路レイアウトのガイドラインを遵守することを強く推奨しています。

• ゲートドライバ出力 HO と LO からハイサイドまたはローサイド MOSFET の各ゲートへの接続は、直列寄生インダクタンスを低減するために、できるだけ短くしてください。ピークゲートドライブ電流は最大 3A になる可能性があることに注意してください。0.65mm (25mils) 以上の広いパターンを使用してください。これらのパターンには、必要に応じて、直径 0.5mm (20mils) 以上の 1 つまたは複数のビアを使用します。HO と SW ゲートパターンを LM25139 からハイサイド MOSFET まで差動ペアとして配線し、フラックスキャンセレーションを利用します。
• 最大 3A の大電流が瞬間的に流れることにより MOSFET のゲートキャパシタンスが充電されるため、VCC と CBOOT ピンから各コンデンサを流れる電流ループパスを最小化します。具体的には、ブートストラップコンデンサ C_BOOT を LM25139 の対応する CBOOT、SW ピンのペアの近くに配置して、ハイサイドドライバに関連する「ループ 2」の面積を最小化します。同様に、VCC コンデンサ C_VCC を LM25139 の VCC ピンと PGND ピンの近くに配置して、ローサイドドライバに関連するループ 3 の面積を最小化します。