TIDA-010054

适用于 3 级电动汽车充电站的双向双有源电桥参考设计

TIDA-010054

设计文件

概述

该参考设计概述了单相双有源电桥 (DAB) 直流/直流转换器的实现。DAB 拓扑具有软开关换向、器件数量减少和效率高等优势。该设计在功率密度、成本、重量、电隔离、高电压转换比和可靠性等关键要素方面大有裨益，是电动汽车充电站和能量存储应用的理想之选。DAB 中的模块化和对称结构能堆叠多个转换器，实现高功率吞吐量和双向运行模式，从而支持电池充电和放电应用。

特性

为 SiC MOSFET 提供集成保护的智能栅极驱动器 UCC21710
用于实现数字控制的 TMS320F280039 控制器
初级电压为 700V 至 800V 直流；次级电压为 350V 至 500V 直流 (SPS)，250V 至 500V (EPS)
可实现 98.7% 的峰值效率和 98% 的满负载效率
PWM 开关频率为 100kHz，并通过平面磁性元件减小变压器尺寸
最大功率输出为 10kW

工业

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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证，不可用于销售。

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。

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Design guide — TIDA-010054

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ZHCU677E.PDF (6410 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

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Schematic — TIDA-010054

TIDRZW0C.PDF (2067 K)

设计布局和元件的详细原理图

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Bill of materials (BOM) — TIDA-010054

TIDRZW1B.PDF (248 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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Assembly drawing — TIDA-010054

TIDRZW2C.ZIP (663 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

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CAD/CAE symbol — TIDA-010054

TIDRZW4D.ZIP (11786 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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Gerber file — TIDA-010054

TIDCFI5D.ZIP (2071 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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PCB layout — TIDA-010054

TIDRZW3C.ZIP (4061 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

C2000 实时微控制器

TMS320F280039C — 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280040-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、PGA 和 SDFM 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280040C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280041 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128kB 闪存、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280041-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、PGA 和 SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280041C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280041C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280045 — C2000™ 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、PGA 和 SDFM 的 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280048-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、PGA、SDFM 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280048C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280049 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280049-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280049C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280049C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

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MOSFET

CSD17313Q2 — 采用 2mm x 2mm SON 封装的单路、32mΩ、30V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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MOSFET

CSD18534Q5A — 采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、9.8mΩ、60V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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TVS 二极管

TVS1400 — 14V 平缓钳位浪涌保护器件

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串联电压基准

REF2033 — 3.3V Vref、低温漂、低功耗、双输出 Vref 和 Vref/2 电压基准

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变压器驱动器

SN6501 — 适用于隔离式电源的低噪声 350mA、410kHz 变压器驱动器

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变压器驱动器

SN6505B — 适用于隔离电源的低噪声、1A、420kHz 变压器驱动器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC2G34 — 2 通道、1.65V 至 5.5V 缓冲器

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并联电压基准

TL431 — 可调精密并联稳压器

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数字隔离器

ISO7721 — EMC 性能优异的双通道、1/1、增强型数字隔离器

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模拟温度传感器

LMT87 — 具有 -13.6mV/°C 增益的 ±2°C 2.7V 至 5.5V 模拟输出温度传感器

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模拟温度传感器

LMT87-Q1 — 具有 -13.6mV/°C 增益的汽车类 ±2.7°C 2.7V 至 5.5V 模拟输出温度传感器

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模拟温度传感器

TMP235 — 10mV/C、1C 模拟温度传感器

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比较器

LMV762 — 双路 120ns 低压精密比较器

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电源模块（集成电感器）

TPS82130 — 具有集成电感器的 17V 输入电压、3A 降压转换器模块

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA320 — 高精度、零交叉、20MHz、0.9pA Ib、RRIO、CMOS 运算放大器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV713P — 具有主动输出放电和使能功能的 150mA、低压降无电容稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS763 — 具有使能功能的 150mA、10V、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7B69 — 150mA、40V、低 IQ、低压降稳压器

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负载开关

TPS22944 — 使能端高电平有效、具有电流限制的 5.5V、0.1A、500mΩ 负载开关

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隔离式 ADC

AMC1306M05 — ±50mV 输入、精密电流检测增强型隔离式调制器

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隔离式放大器

AMC1302 — ±50mV 输入、精密电流检测增强型隔离式放大器

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隔离式放大器

AMC1311 — 2V 输入、精密电压检测增强型隔离式放大器

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隔离式栅极驱动器

UCC21530 — 适用于 IGBT/SiC FET 且具有 EN 和 DT 引脚、采用 DWK 封装的 5.7kVrms、4A/6A 双通道隔离式栅极驱动器

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开始开发

软件

软件开发套件 (SDK)

C2000WARE-DIGITALPOWER-SDK — 适用于 C2000 实时控制器的 DigitalPower SDK

DigitalPower SDK for C2000™ microcontrollers (MCU) is a cohesive set of software infrastructure, tools, and documentation designed to minimize C2000 MCU based digital power system development time targeted for various AC-DC, DC-DC and DC-AC power supply applications. The software includes (...)

支持的产品和硬件

产品

C2000 实时微控制器

TMS320F2800132 — 具有 100MHz 频率、64KB 闪存、FPU、TMU、六个 PWM 和零 CAN 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800133 — 具有 120MHz 频率、64KB 闪存、FPU 和 TMU 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800135 — 具有 120MHz 频率、128KB 闪存、FPU 和 TMU 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800137 — 具有 120MHz 频率、256KB 闪存、FPU 和 TMU 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800152-Q1 — 具有 CAN-FD、ASIL B 锁步架构、100MHz 频率、64KB 闪存的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800153-Q1 — 具有 HRPWM、CAN-FD、锁步 ASIL B 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 64KB 闪存

TMS320F2800154-Q1 — 具有 CAN-FD、ASIL B 锁步架构、100MHz 频率、128KB 闪存的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800155 — 具有 HRPWM、120MHz 频率、128KB 闪存且支持 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800155-Q1 — 具有 HRPWM、CAN-FD、锁步 ASIL B 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 128KB 闪存

TMS320F2800156-Q1 — 具有 CAN-FD、ASIL B 0 级和 1 级锁步架构、100MHz 频率、256KB 闪存的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800157 — 具有 HRPWM、120MHz 频率、256KB 闪存且支持 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800157-Q1 — 具有 HRPWM、CAN-FD、ASIL B、0 级和 1 级锁步架构、120MHz 频率、256KB 闪存的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280021 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、32KB 闪存的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280021-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、32KB 闪存的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280023 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、64kB 闪存的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280023-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、64KB 闪存的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280023C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、64KB 闪存、CLB 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280025 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128kB 闪存的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280025-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280025C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128kB 闪存、CLB 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280025C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、CLB 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280033 — C2000™ 32 位 MCU 120MHz 128KB 闪存、FPU、TMU、AES 和 CAN-FD

TMS320F280034 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 128KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280034-Q1 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 以及 128KB 闪存、FPU 和 TMU 的汽车级 C2000™ 32 位 120MHz MCU

TMS320F280036-Q1 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 256KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280036C-Q1 — 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 256KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280037 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 以及 256KB 闪存、FPU 和 TMU 的 C2000™ 32 位 120MHz MCU

TMS320F280037-Q1 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 256KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280037C — 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 256KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280037C-Q1 — 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 256KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280038-Q1 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280038C-Q1 — 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280039 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280039-Q1 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280039C — 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280039C-Q1 — 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的汽车级 C2000™32位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280040-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、PGA 和 SDFM 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280040C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280041 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128kB 闪存、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280041-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、PGA 和 SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280041C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280041C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280045 — C2000™ 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、PGA 和 SDFM 的 32 位 MCU

TMS320F280048-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、PGA、SDFM 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280048C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280049 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280049-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280049C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280049C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28075-Q1 — 具有 120MHz 频率、FPU、TMU、512KB 闪存、CLA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28374D — 具有 800MIPS、2 个 CPU、2 个 CLA、FPU、TMU、512KB 闪存、EMIF、12 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28374S — 具有 400MIPS、1 个 CPU、1 个 CLA、FPU、TMU、512KB 闪存、EMIF、12 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28375D — 具有 800MIPS、2 个 CPU、2 个 CLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、EMIF、12 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28375S — 具有 400MIPS、1 个 CPU、1 个 CLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、EMIF、12 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28375S-Q1 — 具有 400MIPS、1xCPU、1xCLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、EMIF、12 位 ADC 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28376D — 具有 800MIPS、2 个 CPU、2 个 CLA、FPU、TMU、512KB 闪存、EMIF、16 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28376S — 具有 400MIPS、1 个 CPU、1 个 CLA、FPU、TMU、512KB 闪存、EMIF、16 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28377D — 具有 800MIPS、2 个 CPU、2 个 CLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、EMIF、16 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28377D-EP — 具有 800MIPS、2 个 CPU、2 个 CLA、FPU、TMU、1MB 闪存、EMIF、16 位 ADC 的 C2000™ 增强型产品 32 位 MCU

TMS320F28377D-Q1 — 具有 800MIPS、2xCPU、2xCLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、EMIF、16 位 ADC 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28377S — 具有 400MIPS、1 个 CPU、1 个 CLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、EMIF、16 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28377S-Q1 — 具有 400MIPS、1xCPU、1xCLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、EMIF、16 位 ADC 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28378D — C2000™ 具有 800MIPS、2xCPU、2xCLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、CLB、EMIF 和 12 位 ADC 的 32 位 MCU

TMS320F28378S — C2000™ 具有 400MIPS、1xCPU、1xCLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、CLB、EMIF 和 12 位 ADC 的 32 位 MCU

TMS320F28379D — 具有 800MIPS、2 个 CPU、2 个 CLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、CLB、EMIF、16 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28379D-Q1 — 具有 800MIPS、2xCPU、2xCLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、CLB、EMIF、16 位 ADC 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28379S — 具有 400MIPS、1 个 CPU、1 个 CLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、CLB、EMIF 和 16 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28384D — 具有连接管理器、2 个 C28x+CLA CPU、1.5MB 闪存、FPU64、以太网的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28384D-Q1 — 具有连接管理器、2 个 C28x+CLA CPU、1.5MB 闪存、FPU64、以太网的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28384S — 具有连接管理器、1 个 C28x+CLA CPU、1.0MB 闪存、FPU64、以太网的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28384S-Q1 — 具有连接管理器、1 个 C28x+CLA CPU、1MB 闪存、FPU64、以太网的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28386D — 具有连接管理器、2 个 C28x+CLA CPU、1.5MB 闪存、FPU64、CLB、以太网的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28386D-Q1 — 具有连接管理器、2x C28x+CLA CPU、1.5MB 闪存、FPU64、CLB、以太网的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28386S — 具有连接管理器、1 个 C28x+CLA CPU、1.0MB 闪存、FPU64、CLB、以太网的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28386S-Q1 — 具有连接管理器、1 个 C28x+CLA CPU、1MB 闪存、FPU64、CLB、以太网的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28388D — 具有连接管理器、2 个 C28x+CLA CPU、1.5MB 闪存、FPU64、CLB、ENET、EtherCAT 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28388S — 具有连接管理器、1 个 C28x+CLA CPU、1.0MB 闪存、FPU64、CLB、ENET、EtherCAT 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28P550SG — 具有 150MHz 频率、512KB 闪存、C28x + CLA、5 个 ADC、CLB、AES 和 NPU 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28P550SJ — 具有 1 个 C28x + 1 个 CLA、150MHz 频率、1.1MB 闪存、5 个 ADC、CLB、AES 和 NPU 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28P559SJ-Q1 — 具有 1 个 C28x + 1 个 CLA、1.1MB 闪存、5 个 ADC、CLB、AES 和 NNPU 的 150MHz 汽车级 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28P650DH — C2000 32 位 MCU、600MIPS、2xC28x + 1xCLA CPU、FPU64、768kB 闪存、16 位 ADC

TMS320F28P650DK — C2000™32位 MCU，2个 C28x+CLA CPU，锁步，1.28MB 闪存，16位 ADC， HRPWM、EtherCAT、CAN-FD、AES

TMS320F28P650SH — C2000 32 位 MCU、400MIPS、1xC28x + 1xCLA CPU、FPU64、768kB 闪存、16 位 ADC

TMS320F28P650SK — C2000 32 位 MCU、400MIPS、1xC28x + 1xCLA CPU、FPU64、1.28MB 闪存、16 位 ADC、Ethercat

TMS320F28P659DH-Q1 — 汽车级 C2000 32 位 MCU、600MIPS、2xC28x + 1xCLA + 锁步、FPU64、768kB 闪存、16 位 ADC

TMS320F28P659DK-Q1 — 具有 2 个 C28x+CLA CPU、1.28MB 闪存、16 位 ADC、HRPWM、CAN-FD、AES 和锁步功能的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28P659SH-Q1 — 汽车级 C2000 32 位 MCU、400MIPS、1xC28x + 1xCLA、FPU64、768kB 闪存、16 位 ADC

硬件开发

开发套件

LAUNCHXL-F280025C — F280025C LaunchPad™ development kit for C2000™ real-time MCU

LAUNCHXL-F280039C — 适用于 C2000™ 实时 MCU 的 TMS320F280039C LaunchPad™ 开发套件

LAUNCHXL-F28379D — F28379D LaunchPad™ development kit for C2000™ Delfino™ MCU

TIEVM-HV-1PH-DCAC — 具有电压源和并网模式的单相逆变器开发套件

Software

软件开发套件 (SDK)

C2000WARE — 适用于 C2000 MCU 的 C2000Ware

C2000WARE-MOTORCONTROL-SDK — 适用于 C2000™ MCU 的 MotorControl 软件开发套件 (SDK)

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