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設計と開発
リファレンス デザイン

TIDA-01599

TÜV SÜD 評価済み、産業用ドライブ (IEC 61800-5-2) 向け、セーフ トルク オフ (STO) のリファレンス デザイン

設計ファイル

TIDA-01599

設計ファイル

概要

このリファレンス デザインは、3 相インバータ向けセーフ トルク オフ (STO) サブシステムと、CMOS 入力絶縁型 IGBT ゲート ドライバとの組み合わせの概要を示します。この STO サブシステムは、2 チャネル構造を採用し (1oo2：1 out of 2、冗長化の目的で 2 つのうち少なくとも一方が動作)、ハードウェア障害耐性 1 (HFT = 1) を実現しています。無励磁化トリップの概念に従う実装を採用しています。デュアル STO 入力 (STO 1 と STO _2) がアクティブ ローになった場合、6 個の絶縁型 IGBT ゲート ドライバの 1 次側と 2 次側のそれぞれに対応する電源が、ロード スイッチを通じてオフになります。その結果、モーターを制御して励磁する可能性がなくなります。この STO リファレンス デザイン (1oo2) は、TÜV SÜD による評価済みであり、以下の各規格に適しています。SIL 3 と PL e/Cat.3.

特長
  • TÜV SÜD 評価済み、デュアルチャネル STO (セーフ トルク オフ) アーキテクチャ 1oo2：1 out of 2、冗長化の目的で 2 つのうち少なくとも一方が動作)、対応規格は SIL 3 (IEC 61508) と PL e/Cat.3 (ISO 13849) に適合
  • STO サブシステムを実装する設計者に有益な、TÜV レポート、安全コンセプト文書、定性的システム FMEA を提供可能
  • 3 相インバータ向け STO サブシステムと、ISO5852S、UCC21750、UCC5350 などの CMOS 入力絶縁型 IGBT ゲート ドライバとの組み合わせ
  • 24V 絶縁型入力レシーバである ISO1211 は、IEC 61131-2 に準拠しているほか、±60V 入力を許容し、逆極性保護機能も搭載
  • STO サブシステムにあるロード スイッチの診断率 (diagnostic coverage) を確保するための MCU (SIL 1) とのインターフェイス
  • RDY ピン経由で ISO5852S の入出力電源 UVLO を監視するオプションと、UCC21750 が内蔵しているアナログから PWM への変換を行う絶縁型センサを使用して追加の監視機能を実現するオプション
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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。

download 設計ガイド — TIDA-01599
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JAJU459B.null (null 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

download Assembly drawing — TIDA-01599
TIDRVA4A.PDF (339 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

download Bill of materials (BOM) — TIDA-01599
TIDRVA3A.PDF (163 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

download CAD/CAE symbol — TIDA-01599
TIDRVA6A.ZIP (2253 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

download Gerber file — TIDA-01599
TIDCEF0A.ZIP (363 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

download PCB layout — TIDA-01599
TIDRVA5A.PDF (1305 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

download Schematic — TIDA-01599
TIDRVA2A.PDF (857 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。

絶縁型ゲート ドライバ

ISO5852S — 分割出力対応、STO (セーフ トルク オフ)、各種保護機能搭載、5.7kVrms、2.5A/5A、シングルチャネル絶縁型ゲート ドライバ

データシート: PDF | HTML
絶縁型ゲート ドライバ

UCC5350 — ミラー クランプまたは分割出力採用、8V または 12V UVLO 搭載、5A/5A、シングルチャネル、絶縁型ゲート ドライバ

データシート: PDF | HTML
ロード スイッチ

TPS22919 — 調整可能な出力放電機能搭載、5.5V、1.5A、90mΩ のロード スイッチ

データシート: PDF | HTML
デジタル アイソレータ

ISO7710 — 信頼性の高い EMC 特性、シングルチャネル、強化絶縁型デジタル アイソレータ

データシート: PDF | HTML
絶縁型ゲート ドライバ

ISO5452 — 分割出力対応、STO (セーフ トルク オフ)、各種保護機能搭載、5.7kVrms、2.5A/5A、シングルチャネル絶縁型ゲート ドライバ

データシート: PDF | HTML
IO-Link とデジタル I/O

TIOS1013 — サージ保護機能と 3.3V LDO 出力内蔵、デジタル センサ出力ドライバ

データシート: PDF | HTML
ハイサイド スイッチ

TPS27S100 — 調整可能な電流制限機能搭載、40V、80mΩ、4A、1 チャネル、産業用ハイサイド スイッチ

データシート: PDF | HTML
絶縁型デジタル入力

ISO1211 — デジタル入力モジュール向け、シングルチャネル、24V ～ 60V、絶縁型デジタル入力レシーバ

データシート: PDF | HTML
絶縁型ゲート ドライバ

UCC21750 — DESAT (脱飽和) 機能搭載、ミラー クランプ内蔵、IGBT/SiC FET 向け、5.7kVrms、±10A、シングルチャネル絶縁型ゲート ドライバ

データシート: PDF | HTML

開発の開始

ハードウェア開発

開発キット

LAUNCHXL-F28027 — C2000 Piccolo LaunchPad

このリファレンス デザインは、3 相インバータ向けセーフ トルク オフ (STO) サブシステムと、CMOS 入力絶縁型 IGBT ゲート ドライバとの組み合わせの概要を示します。この STO サブシステムは、2 チャネル構造を採用し (1oo2：1 out of 2、冗長化の目的で 2 つのうち少なくとも一方が動作)、ハードウェア障害耐性 1 (HFT = 1) を実現しています。無励磁化トリップの概念に従う実装を採用しています。デュアル STO 入力 (STO 1 と STO _2) がアクティブ ローになった場合、6 個の絶縁型 IGBT ゲート ドライバの 1 次側と 2 (...)
サポート対象の製品とハードウェア

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ハードウェア開発
リファレンス・デザイン
TIDA-00366 — 電流 / 電圧 / 温度保護機能付き絶縁強化型 3 相インバータのリファレンス デザイン TIDA-01415 — 100W、高分解能、16 ビット、カラー調整可能、0.15% 単位の調光が可能な RGBW LED ドライバのリファレンス デザイン TIDA-01599 — TÜV SÜD 評価済み、産業用ドライブ (IEC 61800-5-2) 向け、セーフ トルク オフ (STO) のリファレンス デザイン TIDA-01600 — サーボ ドライブとロボット向け、スマート ブレーキ制御と診断のリファレンス デザイン TIDA-01621 — サーボ ドライブ / ロボット向け電流レギュレーション機能搭載、スマート保持ブレーキ コントローラのリファレンス デザイン
在庫あり
制限：
TI.com で在庫切れ
TI.com で取り扱いなし

LAUNCHXL-F28027 — C2000 Piccolo LaunchPad

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リファレンス・デザイン
TIDA-00366 — 電流 / 電圧 / 温度保護機能付き絶縁強化型 3 相インバータのリファレンス デザイン TIDA-01415 — 100W、高分解能、16 ビット、カラー調整可能、0.15% 単位の調光が可能な RGBW LED ドライバのリファレンス デザイン TIDA-01599 — TÜV SÜD 評価済み、産業用ドライブ (IEC 61800-5-2) 向け、セーフ トルク オフ (STO) のリファレンス デザイン TIDA-01600 — サーボ ドライブとロボット向け、スマート ブレーキ制御と診断のリファレンス デザイン TIDA-01621 — サーボ ドライブ / ロボット向け電流レギュレーション機能搭載、スマート保持ブレーキ コントローラのリファレンス デザイン
TI の評価基板に関する標準契約約款が適用されます。

設計ツールおよびシミュレーション

シミュレーション・モデル

TIDM042 — TIDA-01599 Simulation Files

サポート対象の製品とハードウェア

サポート対象の製品とハードウェア

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TIDM042 — TIDA-01599 Simulation Files

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バージョン: 01.00.00.00
リリース日: 2018/08/28
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技術資料

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* 設計ガイド 産業用ドライブ (IEC 61800-5-2) 向け、TÜV 評価済みセーフ・トル ク・オフ (STO) のリファレンス・デザイン (Rev. B 翻訳版) PDF | HTML 英語版 (Rev.B) PDF | HTML 2022/12/01
機能安全情報 FMEA STO Concept TIDA-01599 2022/05/17
機能安全情報 Overview STO Concept TIDA-01599 PDF | HTML 2022/04/19
機能安全情報 STO Concept TUEV Report TF97657T Rev.1.1 2022/02/24
機能安全情報 Design Smaller Safe Torque Off (STO) Systems Using 3-Phase Smart Gate Drivers PDF | HTML 2021/03/04
e-Book（PDF） E-book：産業用ロボット設計に関するエンジニア・ガイド 英語版 2020/03/25

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