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2023/02/04
納芯微全新推出GaN驅(qū)動NSD2621，可廣泛適用于快充、儲能、服務(wù)器電源等多種GaN應(yīng)用場景。NSD2621是一顆高壓半橋柵極驅(qū)動芯片，專門用于驅(qū)動E?mode（增強(qiáng)型）GaN 開關(guān)管。
NSD2621產(chǎn)品特性：
- SW引腳耐壓±700V
- 峰值驅(qū)動電流2A/-4A
- 驅(qū)動輸出集成內(nèi)部穩(wěn)壓器，驅(qū)動電壓5V/5.5V/6V可選
- 傳輸延時典型值30ns，上下管驅(qū)動傳輸延時匹配低于10ns
- 內(nèi)部可調(diào)死區(qū)時間20ns~100ns
- SW允許共模瞬變高達(dá)150V/ns
- 獨立的SGND和PGND引腳
- 集成欠壓保護(hù)和過溫保護(hù)
- 工作溫度范圍-40°C~125°C
- QFN15 4*4mm封裝
NSD2621功能框圖
1. NSD2621將隔離技術(shù)應(yīng)用于高壓半橋驅(qū)動，解決了GaN應(yīng)用橋臂中點SW引腳的共模瞬變和負(fù)壓尖峰問題。
在GaN應(yīng)用中，為了減小開關(guān)損耗，其開關(guān)速度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的Si MOSFET, 橋臂中點的dv/dt達(dá)到了50V/ns甚至更高，這對驅(qū)動芯片SW引腳的共模瞬變抗擾度提出了極高的要求。同時，高速開關(guān)導(dǎo)致的di/dt與寄生電感會在SW引腳產(chǎn)生瞬態(tài)負(fù)壓尖峰，導(dǎo)致驅(qū)動芯片發(fā)生閂鎖甚至損壞。
NSD2621的上管驅(qū)動采用隔離技術(shù)進(jìn)行設(shè)計，共模瞬變抗擾度高達(dá)150V/ns，并且可以耐受700V的負(fù)壓，有效提升了系統(tǒng)的可靠性。
2. NSD2621內(nèi)部集成穩(wěn)壓器，有利于保持柵極驅(qū)動信號幅值穩(wěn)定，保護(hù)GaN開關(guān)管柵級免受過壓應(yīng)力的影響。
與傳統(tǒng)的Si MOSFET器件不同，E-mode GaN器件的柵源電壓要求極為嚴(yán)格，一般耐壓最大值不超過7V。在開關(guān)電源中由于系統(tǒng)噪聲的影響，驅(qū)動芯片VDD或者BST引腳容易引入高頻干擾，會引起柵極驅(qū)動電壓的過沖，從而導(dǎo)致GaN開關(guān)管損壞。
NSD2621上下管的驅(qū)動輸出都集成了內(nèi)部穩(wěn)壓器LDO，可以有效抑制VDD或BST引入的高頻干擾，避免損壞GaN開關(guān)管。此外NSD2621可以靈活地選擇6V/5.5V/5V不同驅(qū)動電壓版本，適用于各類品牌的GaN開關(guān)管器件。
3. NSD2621超短傳輸延時有利于減小GaN死區(qū)損耗，并且內(nèi)置可調(diào)死區(qū)時間功能，可有效避免發(fā)生橋臂直通。
GaN器件可以反向?qū)ǎ浞聪驅(qū)ㄌ匦源媪似胀∕OSFET體二極管的續(xù)流作用，但在負(fù)載電流較大時其較高的反向?qū)▔航禃斐奢^大損耗，降低了系統(tǒng)效率。為了減小GaN反向?qū)〒p耗，應(yīng)設(shè)置盡可能小的死區(qū)時間。死區(qū)時間的設(shè)置除了與電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制方式有關(guān)，還受到驅(qū)動芯片傳輸延時的限制。
傳統(tǒng)的高壓半橋驅(qū)動芯片的上管驅(qū)動需要采用電平移位設(shè)計，為減小功耗多采用脈沖鎖存式電平轉(zhuǎn)換器，造成傳輸延時較長，無法滿足GaN 應(yīng)用的需求。NSD2621上管驅(qū)動采用納芯微擅長的隔離技術(shù)進(jìn)行設(shè)計，傳輸延時典型值僅30ns，并且上下管驅(qū)動的傳輸延時匹配在10ns以內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)對GaN開關(guān)管設(shè)置幾十納秒以內(nèi)的死區(qū)時間。同時，NSD2621內(nèi)置20ns~100ns可調(diào)的硬件死區(qū)時間，可以有效避免發(fā)生橋臂直通的情況。
NSD2621內(nèi)置死區(qū)時間測試波形
如上圖所示，CH1為上管驅(qū)動輸入 ，CH2為下管驅(qū)動輸入，CH3為上管驅(qū)動輸出，CH4為下管驅(qū)動輸出。一開始當(dāng)上管和下管驅(qū)動輸入都為高電平時，為避免橋臂直通，上下管驅(qū)動輸出都為低電平；當(dāng)下管驅(qū)動輸入變?yōu)榈碗娖剑?jīng)過30ns的傳輸延時和內(nèi)置20ns的死區(qū)時間后，上管驅(qū)動輸出變?yōu)楦唠娖健?/p>
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NSD2621系列目前均可提供樣品，如需申請樣片請點擊【樣片申請】在線提交您的需求，更多信息敬請訪問www.fanshangsj.com。
