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设计与开发
参考设计

TIDA-00913

具有基于分流电阻的直列电机相电流检测功能的 48V 三相逆变器参考设计

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TIDA-00913

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概述

TIDA-00913 参考设计实现了 48V/10A 三相 GaN 逆变器，该逆变器具有基于分流器的精度直列式相位电流检测功能，可对精度驱动器（例如伺服驱动器）进行精准控制。基于分流器的直列式相电流检测的最大挑战之一是 PWM 开关期间的高共模电压瞬态。INA240 双向电流检测放大器使用增强型 PWM 抑制来克服此问题。此参考设计的输出电压为 0 到 3.3V，调节为 ±16.5A，中电压为 1.65V，可在整个温度范围内实现高相电流精度。TIDA-00913 具有与 TI BoosterPack 兼容的接口，可以连接到 C2000 MCU LaunchPad™ 开发套件，以便轻松评估性能。

特性
  • 宽输入电压范围12V 到 60V 三相 GaN 逆变器，每个相位的输出电流为 7Arms，并且具有非隔离式相电流检测功能。
  • 使用 5mΩ 分流器实现精密直列式相电流检测，满量程范围为 ±16.5A，标称范围为 ±10A。
  • 在 -25°C 到 85°C 的温度范围内实现高精度相电流检测。未校准的精度 <±0.5%；校准的精度 <±0.1%。
  • 使用非隔离式电流检测放大器 INA240 降低系统成本，INA240 具有出色交流共模抑制，可在最高 100kHz 的 PWM 开关频率下运行。
  • INA240 双向零漂移电流检测放大器直接连接到 3.3V ADC，因此降低了 BOM 并方便布局。
  • 兼容 TI BoosterPack 的接口具有 3.3V I/O，便于使用 C2000 MCU LaunchPad™ 开发套件进行性能评估。
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设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件，加快您的设计过程。

download 设计指南 — TIDA-00913
TIDUCE8A.PDF (4873 KB)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

download Assembly drawing — TIDA-00913
TIDROJ9.PDF (554 KB)

元件放置方式设计布局的详细原理图

download Bill of materials (BOM) — TIDA-00913
TIDROJ8.PDF (72 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

download CAD/CAE symbol — TIDA-00913
TIDROK1.ZIP (5637 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

download Gerber file — TIDA-00913
TIDCCV2.ZIP (1217 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

download PCB layout — TIDA-00913
TIDROK0.PDF (2814 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

download Schematic — TIDA-00913
TIDROJ7.PDF (830 KB)

设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

氮化镓 (GaN) 功率级

LMG5200 — 80V GaN 半桥功率级

数据表: PDF | HTML
线性和低压降 (LDO) 稳压器

LP38691 — 500mA、10V、低压降稳压器

数据表: PDF | HTML
DC/DC converters

LM5018 — 7.5-100V 宽输入电压，300mA 恒定导通时间同步降压稳压器

数据表: PDF
模拟电流检测放大器

INA240 — 具有增强的 PWM 抑制能力的 -4V 至 80V、双向、超精密电流感测放大器

数据表: PDF | HTML
电压转换器

SN74AVC8T245 — 具有可配置电压转换和三态输出的 8 位双电源总线收发器

数据表: PDF | HTML
温度开关

TMP302-Q1 — 汽车类、引脚可选跳变点、1.4V 温度开关系列

数据表: PDF | HTML
串联电压基准

REF3333 — 采用 3 引脚 SC70 和 8 引脚 UQFN 封装的 3.3V、30ppm/°C 温漂、3.9µA、3 引脚 SOT-23 电压基准

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开始开发

硬件开发

子卡

BOOSTXL-3PHGANINV — 具有基于分流的直列式电机相电流检测的 48V 三相逆变器评估模块

TIDA-00913 参考设计实现了 48V/10A 三相 GaN 逆变器，该逆变器具有基于分流器的精度直列式相位电流检测功能，可对精度驱动器（例如伺服驱动器）进行精准控制。基于分流器的直列式相电流检测的最大挑战之一是 PWM 开关期间的高共模电压瞬态。INA240 双向电流检测放大器使用增强型 PWM 抑制来克服此问题。此参考设计的输出电压为 0 到 3.3V，调节为 ±16.5A，中电压为 1.65V，可在整个温度范围内实现高相电流精度。TIDA-00913 具有与 TI BoosterPack 兼容的接口，可以连接到 C2000 MCU LaunchPad™ 开发套件，以便轻松评估性能。
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支持的产品和硬件

支持的产品和硬件

硬件开发
参考设计
TIDA-00913 — 具有基于分流电阻的直列电机相电流检测功能的 48V 三相逆变器参考设计 TIDM-02006 — 优于快速串行接口 (FSI) 参考设计的分布式多轴伺服驱动器 TIDM-02007 — 在单个 MCU 上使用快速电流环路 (FCL) 和 SFRA 的双轴电机驱动器的参考设计 TIDM-02018 — 适用于 AM263x 基于 Arm® 的 MCU 器件的通用电机控制参考设计
有库存
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BOOSTXL-3PHGANINV — 具有基于分流的直列式电机相电流检测的 48V 三相逆变器评估模块

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TIDA-00913 — 具有基于分流电阻的直列电机相电流检测功能的 48V 三相逆变器参考设计 TIDM-02006 — 优于快速串行接口 (FSI) 参考设计的分布式多轴伺服驱动器 TIDM-02007 — 在单个 MCU 上使用快速电流环路 (FCL) 和 SFRA 的双轴电机驱动器的参考设计 TIDM-02018 — 适用于 AM263x 基于 Arm® 的 MCU 器件的通用电机控制参考设计
评估板

LAUNCHXL-F28069M — 启用了 InstaSPIN-MOTION（和 InstaSPIN-FO）的 C2000 Piccolo LaunchPad

TIDA-00913 参考设计实现了 48V/10A 三相 GaN 逆变器，该逆变器具有基于分流器的精度直列式相位电流检测功能，可对精度驱动器（例如伺服驱动器）进行精准控制。基于分流器的直列式相电流检测的最大挑战之一是 PWM 开关期间的高共模电压瞬态。INA240 双向电流检测放大器使用增强型 PWM 抑制来克服此问题。此参考设计的输出电压为 0 到 3.3V，调节为 ±16.5A，中电压为 1.65V，可在整个温度范围内实现高相电流精度。TIDA-00913 具有与 TI BoosterPack 兼容的接口，可以连接到 C2000 MCU LaunchPad™ 开发套件，以便轻松评估性能。
支持的产品和硬件

支持的产品和硬件

硬件开发
参考设计
TIDA-00202 — HIPERFACE 位置编码器接口参考设计 TIDA-00210 — 用于双极步进驱动器的 75V/10A 受保护的全桥功率级参考设计 TIDA-00365 — 适用于有刷直流驱动器的 75V/10A 受保护的全桥功率级参考设计 TIDA-00909 — 适用于高速驱动应用的 48V/10A 高频 PWM 三相 GaN 逆变器参考设计 TIDA-00913 — 具有基于分流电阻的直列电机相电流检测功能的 48V 三相逆变器参考设计 TIDA-00916 — 用于无人机 ESC 的无传感器高速 FOC 参考设计 TIDA-01527 — 采用 C2000™ 微控制器且精度为 ±0.1° 的分立式旋转变压器前端参考设计 TIDA-01636 — 电源轨噪声分析仪参考设计
有库存
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LAUNCHXL-F28069M — 启用了 InstaSPIN-MOTION（和 InstaSPIN-FO）的 C2000 Piccolo LaunchPad

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TIDA-00202 — HIPERFACE 位置编码器接口参考设计 TIDA-00210 — 用于双极步进驱动器的 75V/10A 受保护的全桥功率级参考设计 TIDA-00365 — 适用于有刷直流驱动器的 75V/10A 受保护的全桥功率级参考设计 TIDA-00909 — 适用于高速驱动应用的 48V/10A 高频 PWM 三相 GaN 逆变器参考设计 TIDA-00913 — 具有基于分流电阻的直列电机相电流检测功能的 48V 三相逆变器参考设计 TIDA-00916 — 用于无人机 ESC 的无传感器高速 FOC 参考设计 TIDA-01527 — 采用 C2000™ 微控制器且精度为 ±0.1° 的分立式旋转变压器前端参考设计 TIDA-01636 — 电源轨噪声分析仪参考设计
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TIDCCV3 — TIDA-00913_InstaSPIN-FOC_F28069M_Example_Code Software

支持的产品和硬件

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发布日期: 2016-11-3
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TIDA-00913_InstaSPIN-FOC_F28069M_Example_Code Software (zip)  — 38 K

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发布信息

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