TIDA-010255

适用于机器人和伺服驱动器的 230VAC、2kW 三相 GaN 逆变器参考设计

TIDA-010255

设计文件

概述

此参考设计展示了一种高效的 320VDC 输入三相功率级,它采用六个快速开关 GaN-FET,具有集成驱动器、通过热侧微控制器控制提供保护和温度报告功能,尤其适用于电机集成式伺服驱动器和机器人应用。使用隔离式 Δ-Σ 调制器实现了精确的相电流检测。直流链路电压使用非隔离式小型 Δ-Σ 调制器进行测量,模拟相位电压反馈选项允许验证 InstaSPIN-FOC™ 等高级无传感器设计。为了便于评估,此设计提供 3.3V I/O 接口信号,具有用于 C2000™ 微控制器 controlCARD 的 180 引脚连接器,以及用于连接其他微控制器(例如 Sitara™ AM2631)的标准接头。

特性
  • 在 16kHz PWM 下具有 99.4% 的峰值功率效率,320V 直流链路电压,有助于减小散热器的尺寸
  • 具有集成驱动器和保护功能的 600V 30mΩ GaN FET 可提高可靠性并降低系统成本
  • 片上温度传感器可实现对芯片温度的精确监测,从而更大限度地扩大安全工作区 (SOA)
  • 零反向恢复损耗可减少开关节点振荡和 120ns 的低死区时间,更大限度地减少相电压失真
  • 使用 1mΩ 分流器和隔离式 Δ-Σ 调制器通过 ±50A 线性范围实现精密相电流检测
  • 通过与 3.3V I/O 连接,可以轻松评估用于具有 C2000™、Sitara™ 或其他微控制器的电机驱动的 TI GaN 技术
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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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ZHCUBJ7.PDF (2543 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDMC64.PDF (976 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDMC65.PDF (169 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDMC66.PDF (697 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDMC68.ZIP (4239 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCGJ5.ZIP (1474 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

Precision ADCs

AMC1035具有 ±1V 双极输入和 2.5V 基准输出的精密 Δ-Σ 调制器

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数字隔离器

ISO7730EMC 性能优异的三通道、3/0、增强型数字隔离器

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数字隔离器

ISO7741EMC 性能优异的四通道、3/1、增强型数字隔离器

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氮化镓 (GaN) 功率级

LMG3422R030具有集成驱动器、保护和温度报告功能的 600V 30mΩ GaN FET

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电源模块(集成电感器)

TPSM560R6H采用 5mm x 5.5mm x 4mm QFN 封装的 4.2V 至 60V 输入、1V 至 16V 输出、0.6A 降压模块

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电源模块(集成电感器)

TPSM82903具有集成电感器的 3V 至 17V、3A、高效率、低 IQ 同步降压转换器模块

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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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技术文档

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* 证书 TIDA-010255 EU RoHS Declaration of Conformity (DoC) 2023年 4月 4日
设计指南 适用于伺服驱动器和机器人的高效 230VAC、2kW、三相 GaN 逆变器参考设计 PDF | HTML 英语版 PDF | HTML 2023年 12月 7日

相关设计资源

硬件开发

子卡
TMDSCNCD28379D F28379D development kit for C2000™ Delfino MCU controlCARD™

软件开发

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

支持与培训

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