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您好！
我有 LM5109B、我想为此选择 MOSFET。当我想通过 LM5109B 驱动 MOSFET 时、MOSFET 栅极电荷(Qg)的最大额定值是多少。
能否在 LM5109B 的输出端连接 Qg=400nC 的 MOSFET？
能否在 LM5109B 的输出端连接 Qg=700nC 的 MOSFET？
能否在 LM5109B 的输出端连接 Qg=900nC 的 MOSFET？
您好、Abhi、
感谢您关注 LM5109B。 我是高功率驱动器组的 AE、将回答您的问题。
驱动器可支持的栅极电荷的主要考虑因素是栅极驱动器的功率耗散以及由此产生的温度上升。 请参阅 LM5109数据表 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5109b.pdf 第8.2.2节详细设计流程。
从散热角度而言、驱动给定栅极电荷的能力取决于所使用的封装、因为 SOIC 封装结至环境热阻为117.6oC/W、其中 WSON 封装为42.3 oC/W、 这将决定在电路板的最高环境温度范围内、给定温度上升时可以耗散多少功率。 此外、开关频率、VDD 电压和栅极电阻是决定栅极驱动功率耗散的参数。 有关功率耗散、请参阅数据表中的公式12至14。
我将做出一些假设来展示下面的一些示例、以显示给定栅极电荷的最大开关频率。 我将集中讨论驱动 MOSFET Qg 的损耗、因为这将决定功率损耗。 数据表公式显示了静态电流和电平转换器产生的额外损耗。 VDD=12V、栅极电阻为0、这意味着栅极驱动器 IC、SOIC 封装中的所有栅极驱动功率耗散、电路板环境温度为70 oC。
最大温升为125oC 至70oC = 55oC。 最大功耗为55oC/(117.6oC/W)= 467mW。
LO 和 HO (无栅极电阻)的栅极驱动功率为：PgD=2 xVDD x Qg x Fsw、重新排列了 Fsw。 FSW=PgD/(2 xQg x VDD)。 对于400nC fsw = 48.6kHz、对于700nC fsw = 27.7kHz、对于900nC fsw = 21.6kHz。
还需要考虑栅极驱动上升和下降时间。 确定1A 的栅极驱动强度是否会提供所需的 Vgs 上升和下降时间。 简单的估算是根据 Qg 确定等效电容。 对于200nC、通常在10V 下指定、等效电容为20nF。 如果使用 dt = CDV/I、则栅极电荷为200nC 时、dt 将为240ns。 如果您在高频下工作或使用700nC 至900nC 的较大栅极电荷 FET、则应考虑使用具有更高栅极驱动强度的驱动器来缩短开关时间。
请确认这是否能解决您的问题、或者您可以在此主题上发布其他问题。
此致、
Richard Herring
