TIDA-00210

75V/10A 保護機能付きフル ブリッジ出力段リファレンス デザイン、バイポーラ ステッパ ドライブ用

TIDA-00210

設計ファイル

概要

ステッパ ドライブは、多くのアプリケーションで使用され、通常 12VDC から 48VDC で動作します。TI は、業界標準のステップ/方向制御と並列制御インターフェイスを搭載した広範なステッパ モーター ドライバ ソリューション ファミリを提供しています。

より高いトルクと出力が必要なアプリケーションでは、しばしば 48VDC 以上、最大 100VDC の電圧が使用されます。TIDA-00210 は、このようなステッパ ドライブ用のソリューションを提供します。TIDA-00210 は、 TIDA-00365 をベースとした保護付きフルブリッジ電力段を 2 段並列構成で使用しています。各フルブリッジは公称 75VDC、 10Arms の相電流で動作し、統合アンプを備えた 100V フルブリッジ ゲート ドライバ SM72295 と、超低ゲート電荷かつ低熱抵抗の小型 SON5x6 パッケージに収められた 4 個の 100V NexFET パワー MOSFET を活用する双極性ハイサイド電流検出機能を備えています。電力段は、過熱、過電流、およびモーター端子とモーター端子間の短絡から保護されています。オンボード電源は、ゲート ドライバと信号チェーンに 12V と 3.3V レールを提供します。ホスト プロセッサ インターフェイスは 3.3V I/O で、 C2000 Piccolo などのホスト MCU を接続してステッパ モータ制御を行えます。

特長
  • 入力電圧最大 100VDC (公称 75VDC) 、相電流 10Arms の保護付きフルブリッジ電力段。
  • ハイサイド双極性相電流検出用に統合アンプ付き SM72295 100V フルブリッジ ゲート ドライバを使用することで、 BOM を削減し、最大 256 マイクロステップに対応します。
  • 16 kHz PWM、定格負荷で 95% の効率を実現し、非常に低いスイッチング損失により、高い PWM 周波数にも対応可能です。TI NexFET パワー MOSFET により、周囲温度 25℃ 、公称負荷でヒートシンクは不要です。
  • NexFET の高速ターンオンおよびターンオフ特性 (25ns 、スイッチ ノード電圧にオーバーシュートなし) により、低 EMI に最適化されたフルブリッジです。
  • ハードウェアは、過熱、過電流、および相間や相と GND 間の短絡、さらに UVLO から保護されています。スレッショルドは HW でカスタム構成できます。
  • 3.3V ホスト プロセッサ インターフェイスにより、 C2000 などの MCU でカスタム ステッパ モータ制御を実装できます。相補型 PWM 入力と、0 ~ 3.3V にバッファされた双極性ハイサイド電流検出アナログ出力により、正確な相電流制御が可能です。位相と GND の間の電圧帰還信号により、逆 EMF センシングとストール検出が可能です。イネーブル信号により、 MCU は電力段をオン / オフできます。
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設計ファイルと製品

設計ファイル

すぐに使用できるシステム ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。

TIDUBU1A.PDF (4723 KB)

リファレンス デザインの概要と検証済みの性能テスト データ

TIDRM19.PDF (287 KB)

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

TIDRM18.PDF (146 KB)

設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト

TIDRM21.ZIP (9445 KB)

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

TIDCC88.ZIP (1394 KB)

PCB 設計の基板層に関する情報を記載した設計ファイル

TIDRM20.PDF (2149 KB)

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット ファイル

TIDRM17.PDF (793 KB)

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

製品

設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。

リニア レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

LM317L100mA、35V、調整可能なリニア電圧レギュレータ

データシート: PDF | HTML
ハーフ ブリッジ ドライバ

SM72295電流センス アンプ内蔵、3A、100V フルブリッジ ゲート ドライバ

データシート: PDF
コンパレータ

LM2901V拡張電圧範囲、クワッド差動コンパレータ

データシート: PDF | HTML
DC/DC コンバータ

LM50187.5 ~ 100V の広い入力電圧範囲、300mA、コンスタント オンタイム、同期整流 降圧レギュレータ

データシート: PDF
D タイプ フリップ フロップ

SN74LVC1G175シングル D タイプ フリップフロップ、非同期クリア付き

データシート: PDF | HTML
シャント電圧リファレンス

ATL4312.5V、低静止電流 (IQ)、調整可能な高精度シャント レギュレータ

データシート: PDF | HTML
アナログ温度センサ

LMT89-11.77mV/℃ のゲイン、±2.5℃、アナログ出力温度センサ

データシート: PDF | HTML
MOSFET

CSD19534Q5A5mm x 6mm のシングル SON 封止、15.1mΩ、100V、N チャネル NexFET™ パワー MOSFET

データシート: PDF | HTML

開発の開始

ハードウェア開発

評価ボード

LAUNCHXL-F28069M — InstaSPIN-MOTION(および InstaSPIN-FOC)が有効な C2000 Piccolo LaunchPad

ステッパ ドライブは、多くのアプリケーションで使用され、通常 12VDC から 48VDC で動作します。TI は、業界標準のステップ/方向制御と並列制御インターフェイスを搭載した広範なステッパ モーター ドライバ ソリューション ファミリを提供しています。

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サポート対象の製品とハードウェア

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在庫あり
制限:
TI.com で在庫切れ
TI.com で取り扱いなし

LAUNCHXL-F28069M InstaSPIN-MOTION(および InstaSPIN-FOC)が有効な C2000 Piccolo LaunchPad

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最新バージョン
バージョン: null
リリース日:
ハードウェア開発
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技術資料

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* 設計ガイド 75V 10A Protected Full Bridge Power Stage Bipolar Stepper Drives Design Guide (Rev. A) 2016/09/28
アプリケーション・ノート Designing with the ATL431LI 2018/11/27

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サポートとトレーニング

TI E2E™ フォーラムでは、TI のエンジニアからの技術サポートを提供

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