前言

充電頭網(wǎng)了解到，德州儀器已推出多款覆蓋不同導(dǎo)阻、封裝、的高壓半橋GaN器件，為工程師在高功率密度、小體積電源設(shè)計中的器件選擇提供了更廣范圍與更深層次的靈活性。

在以往電源設(shè)計中，工程師往往需要面對驅(qū)動器、上下管功率器件、自舉電路等多種元件的獨立布局，導(dǎo)致外圍器件數(shù)量龐大，也增加了驅(qū)動匹配難度，進一步擠占了PCB面積。隨著氮化鎵技術(shù)的成熟，行業(yè)正朝著更高整合度的方向演進，半橋GaN 產(chǎn)品應(yīng)運而生。通過將高低側(cè)氮化鎵、驅(qū)動器等功能封裝進同一芯片，顯著簡化了系統(tǒng)設(shè)計，還在效率、開關(guān)速度、功率密度乃至EMI控制方面展現(xiàn)出優(yōu)勢，使其在開關(guān)電源、USB-PD快充、光伏逆變器、車載電源等高性能場景中快速普及。

本文將對德州儀器的650V半橋GaN芯片進行梳理，為各位讀者朋友參考。

德州儀器高壓半橋GaN

充電頭網(wǎng)了解到，目前德州儀器推出上述多款650V高壓半橋氮化鎵，導(dǎo)阻覆蓋95~248mΩ，封裝提供QFN封裝。

德州儀器LMG2610

LMG2610是一款 650V GaN 功率 FET 半橋，適用于開關(guān)模式電源應(yīng)用中 < 75W 的有源鉗位反激式 (ACF) 轉(zhuǎn)換器。LMG2610 通過在 9mm x 7mm QFN 封裝中集成半橋功率 FET、柵極驅(qū)動器、自舉二極管和高側(cè)柵極驅(qū)動電平轉(zhuǎn)換器，簡化了設(shè)計、減少了元件數(shù)量并減小了布板空間。

非對稱GaN FET電阻針對 ACF 工作條件進行了優(yōu)化。可編程導(dǎo)通壓擺率可提供 EMI 和振鈴控制。與傳統(tǒng)的電流檢測電阻相比，低側(cè)電流檢測仿真可降低功耗，并允許將低側(cè)散熱焊盤連接到冷卻 PCB 電源接地。

高側(cè)柵極驅(qū)動信號電平轉(zhuǎn)換器消除了外部解決方案中出現(xiàn)的噪聲和突發(fā)模式功率耗散問題。智能開關(guān) GaN 自舉 FET 沒有二極管正向壓降，可避免高側(cè)電源過充，并且反向恢復(fù)電荷為零。

LMG2610 具有低靜態(tài)電流和快速啟動時間，支持轉(zhuǎn)換器輕負載效率要求和突發(fā)模式運行。保護特性包括 FET 導(dǎo)通互鎖、欠壓鎖定 (UVLO)、逐周期電流限制和過熱關(guān)斷。

德州儀器LMG2640

LMG2640 是一款 650V GaN功率FET半橋，適用于開關(guān)模式電源應(yīng)用中。LMG2640通過在 9mm x 7mm QFN封裝中集成半橋功率 FET、柵極驅(qū)動器、自舉二極管和高側(cè)柵極驅(qū)動電平轉(zhuǎn)換器，可簡化設(shè)計、減少元件數(shù)量并縮減布板空間。

與傳統(tǒng)的電流檢測電阻相比，低側(cè)電流檢測仿真可降低功耗，并允許將低側(cè)散熱焊盤連接到 PCB 電源地進行冷卻。高側(cè)柵極驅(qū)動信號電平轉(zhuǎn)換器消除了外部解決方案中出現(xiàn)的噪聲和突發(fā)模式功率耗散問題。智能開關(guān) GaN 自舉 FET 沒有二極管正向壓降，可避免高側(cè)電源過充，并且反向恢復(fù)電荷為零。

LMG2640 具有低靜態(tài)電流和快速啟動時間，支持轉(zhuǎn)換器輕負載效率要求和突發(fā)模式運行。保護特性包括FET 導(dǎo)通互鎖、欠壓鎖定 (UVLO)、逐周期電流限制和過熱關(guān)斷。

德州儀器LMG2650

LMG2650 是一款 650V、95mΩ 氮化鎵（GaN）功率 FET 半橋器件。它通過在 6mm × 8mm QFN 封裝內(nèi)集成半橋功率 FET、柵極驅(qū)動器、自舉二極管和高側(cè)柵極驅(qū)動電平移位器，簡化了設(shè)計，減少了元件數(shù)量，并節(jié)省了電路板空間。

器件支持 可編程的上升沿開啟速率，用于 抑制 EMI 和振鈴。低側(cè)電流檢測仿真功能相比傳統(tǒng)電流檢測電阻能夠降低功耗，并允許低側(cè)熱焊盤直接連接到散熱 PCB 電源地。

高側(cè)GaN 功率 FET 可通過 低側(cè)參考柵極驅(qū)動引腳 (INH) 或 高側(cè)參考柵極驅(qū)動引腳 (GDH) 控制。高側(cè)柵極驅(qū)動電平移位器能夠在嚴苛的功率開關(guān)環(huán)境下，可靠地將 INH 引腳信號傳輸至高側(cè)柵極驅(qū)動器。

德州儀器LMG2652

LMG2652 是一款650V 140mΩ GaN 功率 FET 半橋。LMG2652 通過在 6mm x 8mm QFN 封裝中集成半橋功率 FET、柵極驅(qū)動器、自舉二極管和高側(cè)柵極驅(qū)動電平轉(zhuǎn)換器，可簡化設(shè)計、減少元件數(shù)量并縮減布板空間。

與傳統(tǒng)的電流檢測電阻相比，低側(cè)電流檢測仿真可降低功耗，并允許將低側(cè)散熱焊盤連接到 PCB 電源地進行冷卻。

高側(cè)GaN功率FET可通過低側(cè)參考柵極驅(qū)動引腳(INH) 或高側(cè)參考柵極驅(qū)動引腳 (GDH) 進行控制。在具有挑戰(zhàn)性的電源開關(guān)環(huán)境中，高側(cè)柵極驅(qū)動信號電平轉(zhuǎn)換器能夠可靠地將 INH 引腳信號傳輸?shù)礁邆?cè)柵極驅(qū)動器。智能開關(guān) GaN 自舉 FET 沒有二極管正向壓降，可避免高側(cè)電源過充，并且反向恢復(fù)電荷為零。

LMG2652 具有低靜態(tài)電流和快速啟動時間，可滿足轉(zhuǎn)換器輕負載效率要求，并實現(xiàn)突發(fā)模式運行。保護特性包括 FET 導(dǎo)通互鎖、欠壓鎖定 (UVLO)、逐周期電流限制和過熱關(guān)斷。

德州儀器LMG2656

LMG2656是一款650V 230mΩ GaN 功率 FET 半橋。LMG2656 通過在 6mm x 8mm QFN 封裝中集成半橋功率 FET、柵極驅(qū)動器、自舉 FET 和高側(cè)柵極驅(qū)動電平轉(zhuǎn)換器，可簡化設(shè)計、減少元件數(shù)量并縮減布板空間。

可編程導(dǎo)通壓擺率可實現(xiàn) EMI 和振鈴控制。與傳統(tǒng)的電流檢測電阻相比，低側(cè)電流檢測仿真可降低功耗，并允許將低側(cè)散熱焊盤連接到 PCB 電源地。高側(cè) GaN 功率 FET 可通過低側(cè)參考柵極驅(qū)動引腳(INH) 或高側(cè)參考柵極驅(qū)動引腳 (GDH) 進行控制。在具有挑戰(zhàn)性的電源開關(guān)環(huán)境中，高側(cè)柵極驅(qū)動信號電平轉(zhuǎn)換器能夠可靠地將 INH 引腳信號傳輸?shù)礁邆?cè)柵極驅(qū)動器。

智能開關(guān) GaN 自舉 FET 沒有二極管正向壓降，可避免高側(cè)電源過充，并且反向恢復(fù)電荷為零。

LMG2656 具有低靜態(tài)電流和快速啟動時間，可滿足轉(zhuǎn)換器輕負載效率要求，并實現(xiàn)突發(fā)模式運行。保護特性包括 FET 導(dǎo)通互鎖、欠壓鎖定 (UVLO)、逐周期電流限制和過熱關(guān)斷。超低壓擺率設(shè)置支持電機驅(qū)動應(yīng)用。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

文中提及的德州儀器半橋氮化鎵芯片覆蓋650V高壓段電源設(shè)計需求，芯片集成上下管和驅(qū)動器，可大幅精簡電源系統(tǒng)，工程師可根據(jù)產(chǎn)品實際設(shè)計需求，選擇對應(yīng)型號，以達成性能與成本的平衡點。

綜合來看，半橋氮化鎵芯片已經(jīng)成為業(yè)界重點發(fā)力的方向之一。通過將功率器件與驅(qū)動電路深度集成，它們在降低設(shè)計復(fù)雜度、提升系統(tǒng)性能、提升功率密度展現(xiàn)出強大潛力。無論是在PD快充和DC適配器等消費級市場，還是在車載OBC、儲能、光伏逆變等應(yīng)用中，高壓半橋GaN方案都加速滲透高功率電源領(lǐng)域。