전원 관리 Power stages 질화 갈륨(GaN) 전력계

LMG5200

활성

80V GaN 하프 브리지 전력계

제품 상세 정보

VDS (max) (V) 80 RDS(on) (mΩ) 15 ID (max) (A) 10 Features Half-bridge Rating Catalog Operating temperature range (°C) -40 to 125
VDS (max) (V) 80 RDS(on) (mΩ) 15 ID (max) (A) 10 Features Half-bridge Rating Catalog Operating temperature range (°C) -40 to 125
QFM (MOF) 9 48 mm² 8 x 6
  • Integrated 15-mΩ GaN FETs and Driver
  • 80-V Continuous, 100-V Pulsed Voltage Rating
  • Package Optimized for Easy PCB Layout, Eliminating Need for Underfill, Creepage, and Clearance Requirements
  • Very Low Common Source Inductance to Ensure High Slew Rate Switching Without Causing Excessive Ringing in Hard-Switched Topologies
  • Ideal for Isolated and Non-Isolated Applications
  • Gate Driver Capable of Up to 10 MHz Switching
  • Internal Bootstrap Supply Voltage Clamping to Prevent GaN FET Overdrive
  • Supply Rail Undervoltage Lockout Protection
  • Excellent Propagation Delay (29.5 ns Typical) and Matching (2 ns Typical)
  • Low Power Consumption
  • Integrated 15-mΩ GaN FETs and Driver
  • 80-V Continuous, 100-V Pulsed Voltage Rating
  • Package Optimized for Easy PCB Layout, Eliminating Need for Underfill, Creepage, and Clearance Requirements
  • Very Low Common Source Inductance to Ensure High Slew Rate Switching Without Causing Excessive Ringing in Hard-Switched Topologies
  • Ideal for Isolated and Non-Isolated Applications
  • Gate Driver Capable of Up to 10 MHz Switching
  • Internal Bootstrap Supply Voltage Clamping to Prevent GaN FET Overdrive
  • Supply Rail Undervoltage Lockout Protection
  • Excellent Propagation Delay (29.5 ns Typical) and Matching (2 ns Typical)
  • Low Power Consumption

The LMG5200 device, an 80-V, 10-A driver plus GaN half-bridge power stage, provides an integrated power stage solution using enhancement-mode Gallium Nitride (GaN) FETs. The device consists of two 80-V GaN FETs driven by one high-frequency GaN FET driver in a half-bridge configuration.

GaN FETs provide significant advantages for power conversion as they have near zero reverse recovery and very small input capacitance CISS. All the devices are mounted on a completely bond-wire free package platform with minimized package parasitic elements. The LMG5200 device is available in a 6 mm × 8 mm × 2 mm lead-free package and can be easily mounted on PCBs.

The TTL logic compatible inputs can withstand input voltages up to 12 V regardless of the VCC voltage. The proprietary bootstrap voltage clamping technique ensures the gate voltages of the enhancement mode GaN FETs are within a safe operating range.

The device extends advantages of discrete GaN FETs by offering a more user-friendly interface. It is an ideal solution for applications requiring high-frequency, high-efficiency operation in a small form factor. When used with the TPS53632G controller, the LMG5200 enables direct conversion from 48-V to point-of-load voltages (0.5-1.5 V).

The LMG5200 device, an 80-V, 10-A driver plus GaN half-bridge power stage, provides an integrated power stage solution using enhancement-mode Gallium Nitride (GaN) FETs. The device consists of two 80-V GaN FETs driven by one high-frequency GaN FET driver in a half-bridge configuration.

GaN FETs provide significant advantages for power conversion as they have near zero reverse recovery and very small input capacitance CISS. All the devices are mounted on a completely bond-wire free package platform with minimized package parasitic elements. The LMG5200 device is available in a 6 mm × 8 mm × 2 mm lead-free package and can be easily mounted on PCBs.

The TTL logic compatible inputs can withstand input voltages up to 12 V regardless of the VCC voltage. The proprietary bootstrap voltage clamping technique ensures the gate voltages of the enhancement mode GaN FETs are within a safe operating range.

The device extends advantages of discrete GaN FETs by offering a more user-friendly interface. It is an ideal solution for applications requiring high-frequency, high-efficiency operation in a small form factor. When used with the TPS53632G controller, the LMG5200 enables direct conversion from 48-V to point-of-load voltages (0.5-1.5 V).

다운로드 스크립트와 함께 비디오 보기 동영상

기술 자료

star =TI에서 선정한 이 제품의 인기 문서
검색된 결과가 없습니다. 검색어를 지우고 다시 시도하십시오.
35개 모두 보기
유형 직함 날짜
* Data sheet LMG5200 80-V, 10-A GaN Half-Bridge Power Stage datasheet (Rev. E) PDF | HTML 2018/10/29
Selection guide Current Sense Amplifiers (Rev. E) 2021/09/20
E-book E-book: An engineer’s guide to industrial robot designs 2020/02/12
Application note Dual-Axis Motor Control Using FCL and SFRA On a Single C2000™ MCU PDF | HTML 2019/08/07
Technical article Gallium nitride: supporting applications from watts to kilowatts PDF | HTML 2018/12/19
Technical article The sound of GaN PDF | HTML 2018/06/26
EVM User's guide BOOSTXL-3PhGaNInv Evaluation Module User Guide (Rev. A) 2018/04/18
Application note Dual Motor Ctl Using FCL and Perf Analysis Using SFRA on TMS320F28379D LaunchPad (Rev. A) 2018/03/20
Application note Performance Analysis of Fast Current Loop (FCL) in Servo 2018/03/06
Technical article GaN reliability standards reach milestone PDF | HTML 2017/09/18
EVM User's guide Using the LMG5200POLEVM-10A GaN 48V-1V Point-of-Load EVM (Rev. B) 2017/08/02
Technical article The power to innovate industrial design PDF | HTML 2017/03/27
Technical article The power to do even more with GaN PDF | HTML 2017/03/25
White paper Enabling high-voltage power delivery through the power process chain 2017/03/23
EVM User's guide Using the LMG5200EVM-02 GaN Half-Bridge Power Stage EVM 2017/02/28
Technical article Gallium nitride transistors open up new frontiers in high-speed motor drives PDF | HTML 2016/12/12
Technical article Five benefits of enhanced PWM rejection for in-line motor control PDF | HTML 2016/11/08
Technical article What’s next for Industry 4.0? The best new technologies shaping the future of smar PDF | HTML 2016/11/07
Technical article Rethinking server power architecture in a post-silicon world: Getting from 48 Vin PDF | HTML 2016/08/01
Technical article Enabling 48V-to-POL single-stage conversion with GaN PDF | HTML 2016/07/05
Technical article Highlights from APEC 2016 – GaN, 48V POL, wireless charging and more! PDF | HTML 2016/03/28
Technical article Let’s GaN together, reliably PDF | HTML 2016/03/22
Technical article Control a GaN power stage with a Hercules™ LaunchPad™ development kit – part 2 PDF | HTML 2016/03/17
Technical article Control a GaN power stage with a Hercules™ LaunchPad™ development kit – part 1 PDF | HTML 2016/02/23
Technical article GaN to the rescue! Part 2: Measurements PDF | HTML 2016/01/07
Technical article Simulating electromagnetic interference – is it possible? PDF | HTML 2015/12/01
White paper Redefining power management through high-voltage innovation 2015/11/12
Technical article GaN to the rescue! Part 1: Body-diode reverse recovery PDF | HTML 2015/10/28
Application note Layout Guidelines for LMG5200 ~ 80-V, 10-A, GaN Power Stage Module (Rev. A) 2015/09/23
Technical article Control a GaN half-bridge power stage with a single PWM signal PDF | HTML 2015/09/10
Technical article Get into electromagnetic compliance with GaN PDF | HTML 2015/08/26
Technical article Are you accurately measuring the picosecond rise time of your GaN device? PDF | HTML 2015/07/01
White paper A comprehensive methodology to qualify the reliability of GaN products 2015/03/02
White paper GaN power module performance advantage in DC/DC converters 2015/03/02
White paper Advancing Power Supply Solutions Through the Promise of GaN 2015/02/24

설계 및 개발

추가 조건 또는 필수 리소스는 사용 가능한 경우 아래 제목을 클릭하여 세부 정보 페이지를 확인하세요.

평가 보드

LMG5200EVM-02 — LMG5200 GaN 전력계 평가 모듈

80V 10A 전력계 EVM - LMG5200 EVM 보드는 외부 PWM 신호를 위한 사용이 간편한 소형 전력계입니다. 이 EVM은 여러 다양한 DC-DC 컨버터 토폴로지에서 LMG5200 전력계의 성능을 평가하는 데 적합합니다. 효율성 측정을 위해 LMG5200의 성능을 추정하는 데 사용할 수 있습니다. 이 모듈은 최대 10A의 전류를 공급할 수 있으나, 온도가 초과되지 않도록 하려면 적절한 열 관리(강제 송풍, 저주파수에서 구동 등)를 실시해야 합니다. 이 EVM은 개방형 루프 보드이기 때문에 과도 측정에는 적합하지 않습니다.
사용 설명서: PDF
TI.com에서 구매 불가
평가 보드

LMG5200POLEVM-10 — LMG5200 GaN 48V~1V PoL(Point of Load) 평가 모듈

LMG5200POLEVM-10 EVM은 48V~1V 애플리케이션에서 LMG5200 GaN 전력계와 TPS53632G 하프 브리지 부하 지점 컨트롤러 평가 용도로 설계되었습니다.  이 EVM은 전류 더블러 정류기가 있는 단일 단계 하드 스위치형 하프 브리지로서 48V~1V 컨버터를 구현합니다.  이 EVM은 36~75V 입력 전압을 지원하며 최대 50A의 출력 전류를 지원합니다.  이 토폴로지는 높은 강압(스텝다운) 비율을 지원하면서 동시에 상당한 수준의 출력 전류와 제어성을 제공합니다.

사용 설명서: PDF
TI.com에서 구매 불가
도터 카드

BOOSTXL-3PHGANINV — 션트 기반 인라인 모터 위상 전류 감지를 지원하는 48V 3상 인버터 평가 모듈

The BOOSTXL-3PHGANINV evaluation module features a 48-V/10-A three-phase GaN inverter with precision in-line shunt-based phase current sensing for accurate control of precision drives such as servo drives.
 

MathWorks MATLAB & Simulink example models include the following:

사용 설명서: PDF
TI.com에서 구매 불가
시뮬레이션 모델

LMG5200 PSpice Transient Model (Rev. A)

SNVM711A.ZIP (52 KB) - PSpice Model
시뮬레이션 모델

LMG5200 PSpice Transient Model (Rev. C)

SNVM711C.ZIP (54 KB) - PSpice Model
시뮬레이션 모델

LMG5200 TINA-TI Transient Reference Design (Rev. C)

SNOM478C.TSC (58 KB) - TINA-TI Reference Design
시뮬레이션 모델

LMG5200 TINA-TI Transient Spice Model

SNOM477.ZIP (23 KB) - TINA-TI Spice Model
시뮬레이션 모델

LMG5200 Unencrypted Spice Transient Model

SNOJ012.ZIP (3 KB) - Spice Model
계산 툴

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
지원되는 제품 및 하드웨어

지원되는 제품 및 하드웨어

제품
질화 갈륨(GaN) 전력계
LMG2100R026 100V 2.6mΩ 하프 브리지 질화 갈륨(GaN) 전력계 LMG2100R044 100V 4.4mΩ 하프 브리지 GaN FET와 통합 드라이버 및 보호 LMG2610 통합 드라이버, 보호 및 전류 감지 기능이 있는 ACF용 650V 170/248mΩ GaN 하프 브리지 LMG2650 일체형 드라이버, 보호 및 전류 감지 기능이 있는 650V 95mΩ GaN 하프 브리지 LMG3410R050 600V 50mΩ GaN과 통합 드라이버 및 보호 LMG3410R070 600V 70mΩ GaN과 통합 드라이버 및 보호 LMG3410R150 600V 150mΩ GaN과 통합 드라이버 및 과전류 보호 LMG3411R050 600V 50mΩ GaN과 통합 드라이버 및 사이클 단위 과전류 보호 LMG3411R070 600V 70mΩ GaN과 통합 드라이버 및 사이클 단위 과전류 보호 LMG3411R150 600V 150mΩ GaN과 통합 드라이버 및 사이클별 과전류 보호 LMG3422R030 통합 드라이버, 보호 및 온도 보고 기능이 있는 600V 50mΩ GaN FET LMG3422R050 통합 드라이버, 보호 및 온도 보고 기능이 있는 600V 50mΩ GaN FET LMG3425R030 통합 드라이버, 보호, 온도 보고, 이상적인 다이오드 모드 기능이 있는 600V 30mΩ GaN FET LMG3425R050 통합 드라이버, 보호, 온도 보고, 이상적인 다이오드 모드 기능이 있는 600V 50mΩ GaN FET LMG3426R030 일체형 드라이버, 보호 및 제로 전압 감지를 지원하는 600V 30mΩ GaN FET LMG3426R050 일체형 드라이버, 보호 및 제로 전압 감지를 지원하는 600V 50mΩ GaN FET LMG3427R030 일체형 드라이버, 보호 및 제로 전류 감지를 지원하는 600V 30mΩ GaN FET LMG3522R030 통합 드라이버, 보호 및 온도 보고 기능이 있는 650V 30mΩ GaN FET LMG3522R030-Q1 통합 드라이버, 보호 및 온도 보고 기능이 있는 오토모티브 650V 30mΩ GaN FET LMG3522R050 통합 드라이버, 보호 및 온도 보고 기능이 있는 650V 50mΩ GaN FET LMG3526R030 일체형 드라이버, 보호 및 제로 전압 감지 기능이 있는 650V 30mΩ GaN FET LMG3526R050 일체형 드라이버, 보호 및 제로 전압 감지 보고 기능이 있는 650V 50mΩ GaN FET LMG5200 80V GaN 하프 브리지 전력계
PCB 레이아웃

LMG5200POLEVM PCB Design File

SNOR024.ZIP (1553 KB)
회로도

LMG5200 Power Stage Design Files

SNOR011.ZIP (4042 KB)
레퍼런스 디자인

TIDA-00909 — 고속 드라이브를 위한 48V/10A 고주파 PWM 3상 GaN 인버터 레퍼런스 디자인

Low voltage, high-speed drives and/or low inductance brushless motors require higher inverter switching frequencies in the range of 40 kHz to 100 kHz to minimize losses and torque ripple in the motor. The TIDA-00909 reference design achieves that by using a 3-phase inverter with three 80V/10A (...)
Design guide: PDF
회로도: PDF
레퍼런스 디자인

TIDA-00913 — 션트 기반 인라인 모터 위상 전류 감지를 지원하는 48V 3상 인버터 레퍼런스 디자인

The TIDA-00913 reference design realizes a 48V/10A 3-phase GaN inverter with precision in-line shunt-based phase current sensing for accurate control of precision drives such as servo drives. One of the largest challenges with in-line shunt-based phase current sensing is the high common-mode (...)
Design guide: PDF
회로도: PDF
레퍼런스 디자인

TIDM-02006 — 고속 직렬 인터페이스(FSI)를 통한 분산 다중 축 서보 드라이브 레퍼런스 설계

This reference design presents an example distributed or decentralized multi-axis servo drive over Fast Serial Interface (FSI) using C2000™ real-time controllers. Multi-axis servo drives are used in many applications such as factory automation and robots. The cost per axis, performance and (...)
Design guide: PDF
회로도: PDF
레퍼런스 디자인

TIDM-02007 — 단일 MCU에서 빠른 전류 루프(FCL) 및 SFRA를 사용하는 듀얼 축 모터 드라이브 레퍼런스 설계

This reference design presents a dual-axis motor drive using fast current loop (FCL) and software frequency response analyzer (SFRA) technologies on a single C2000 controller. The FCL utilizes dual core (CPU, CLA) parallel processing techniques to achieve a substantial improvement in control (...)
Design guide: PDF
회로도: PDF
레퍼런스 디자인

PMP22089 — GaN 기술을 지원하는 하프 브리지 부하 지점 컨버터 레퍼런스 설계

This reference design modifies the inboard transformer turns ratio from 5:1 to 3:1 to reduce input the range. The board supports input voltages from 24 V to 32 V and output voltages between 0.5 V to 1.0 V with output currents up to 40 A. This topology efficiently supports the high step-down ratio (...)
Test report: PDF
회로도: PDF
레퍼런스 디자인

PMP4486 — 3 출력을 지원하는 48Vin 디지털 POL 레퍼런스 디자인

The PMP4486 is a GaN-based reference design solution for telecom and computing applications. The GaN module LMG5200 enables a high efficiency single stage conversion with an input range from 36 to 60V down to 29V, 12V and 1.0V. This design shows the benefits of a GaN based design with high (...)
Test report: PDF
회로도: PDF
레퍼런스 디자인

PMP4497 — LMG5200 48V~1V/40A 단일 스테이지 컨버터 레퍼런스 디자인

The PMP4497 is a GaN-based reference design solution for the Vcore such as FPGA, ASIC applications. With high integration and low switching loss, the GaN module LMG5200 enables a high efficiency single stage from 48V to 1.0V solution to replace the traditional 2-stage solution. This design shows (...)
Test report: PDF
회로도: PDF
패키지 CAD 기호, 풋프린트 및 3D 모델
QFM (MOF) 9 Ultra Librarian

주문 및 품질

포함된 정보:
  • RoHS
  • REACH
  • 디바이스 마킹
  • 납 마감/볼 재질
  • MSL 등급/피크 리플로우
  • MTBF/FIT 예측
  • 물질 성분
  • 인증 요약
  • 지속적인 신뢰성 모니터링
포함된 정보:
  • 팹 위치
  • 조립 위치

지원 및 교육

TI 엔지니어의 기술 지원을 받을 수 있는 TI E2E™ 포럼

콘텐츠는 TI 및 커뮤니티 기고자에 의해 "있는 그대로" 제공되며 TI의 사양으로 간주되지 않습니다. 사용 약관을 참조하십시오.

품질, 패키징, TI에서 주문하는 데 대한 질문이 있다면 TI 지원을 방문하세요. ​​​​​​​​​​​​​​

동영상