【应用】国产GaN驱动器IVCR1407SR助力激光雷达发射链路驱动设计，拉、灌电流输出高达4A

时间： 2022-07-05 来源：世强

技术问答

激光雷达的应用它是一种对目标物件照射激光脉冲来测量物件的距离的方法，如下图1所示，其工作原理是通过GaN的高频开关来激发激光二极管，GaN FET具有更高的脉冲电流，可以实现更远的距离，较窄的脉冲宽度可实现更高分辨率，针对GaN器件的驱动需要选择一款传输延迟比较低的器件，才能满足GAN高频窄脉冲的应用。

图1 激光雷达工作原理示意图

本文重点介绍国产瞻芯电子的GaN驱动器 IVCR1407SR助力激光雷达发射链路中GaN的驱动设计，IVCR1407SR是一款高速功率MOSFET/GaN栅极驱动器，双输入设计，既能配置成正向输入，也能配置成反向输入。未使用的输入引脚可用于作为使能或失能控制，兼容TTL和CMOS输入电平，输入浮空时输出为低电平，低传播延迟以及紧凑的SOT-23封装，较宽的工作温度范围-40°C 到125°C。

图2 激光雷达功率发射链路框图

如上图2所示，IVCR1407SR用于充电回路的MOS驱动，另外就是放电回路的GAN驱动，驱动复用一颗，减少BOM的多个型号，降低BOM成本，对于GaN器件栅极驱动器选型，需要注意驱动芯片的驱动电流能力，ns级的传播延迟，高达MHZ的开关频率，电路设计简单；有保护功能如欠压保护等，GaN的Vgs电压比较窄，一般是在±6V，设计驱动电压是要留有足够的余量，避免栅栅极出现过压的情况，栅极驱动器的设计应尽量减小VDD电源电容与漏极和源极器件之间的栅极功率环路电感。这将栅极驱动器的上升时间减至最少，并使得驱动器的di/dt可以最大化。

图3 IVCR1407SR封装以及引脚定义图

综上所述，国产瞻芯的GaN驱动器IVCR1407SR助力激光雷达设计具有以下几点优势：

1、驱动电流大，4A的拉电流和灌电流输出能力，保证GaN FET可靠开通和关断；

2、低于20ns的传播延迟与最小的容差和变化，允许在高频率下高效运行，满足高频应用；

3、集成的UVLO保护功能可以确保在异常情况下使输出保持为低电平，提高系统可靠性；

4、4.5V至20V的宽范围VDD供电电压能够有效地驱动MOSFET或GaN功率器件；

5、-5V至24V的独立输入引脚电压范围可有效地确保在由于寄生电感引起过冲的情况下稳定工作；

6、超小的SOT-23-5封装，可最大限度地降低栅极回路电感，并最大限度提升高频功率密度要求。

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