ZHCUAQ6 January   2023

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统说明
    1. 1.1 关键系统规格
  7. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1  6W 辅助电源
      2. 2.2.2  交流输入电流检测
      3. 2.2.3  直流母线电压感测
      4. 2.2.4  交流输入电压检测
      5. 2.2.5  GaN 驱动
      6. 2.2.6  上电时的浪涌电流保护
      7. 2.2.7  过流保护
      8. 2.2.8  交流输入欠压保护
      9. 2.2.9  直流总线过压保护
      10. 2.2.10 GaN 温度监测和保护
      11. 2.2.11 散热器温度监测和保护
      12. 2.2.12 UART 检测信号报告
      13. 2.2.13 电机控制接口
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 LMG352xR030
      2. 2.3.2 TMS320F28002x
      3. 2.3.3 UCC2871x
      4. 2.3.4 TLV906x
      5. 2.3.5 TPS54308
  8. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求和组装
      1. 3.1.1 测试设备要求
    2. 3.2 软件要求
    3. 3.3 测试设置
    4. 3.4 测试结果
      1. 3.4.1 测试过程
        1. 3.4.1.1 90V VAC 下的测试过程
        2. 3.4.1.2 220V VAC 下的测试过程
    5. 3.5 性能数据：效率、iTHD 和功率因数
    6. 3.6 函数波形
      1. 3.6.1  在 90V VAC、800Ω 负载下进行测试
      2. 3.6.2  220V VAC 下的上电序列测试
      3. 3.6.3  重负载条件下的波形
      4. 3.6.4  降压辅助电源测试
      5. 3.6.5  交流压降测试
      6. 3.6.6  GaN 开关性能
      7. 3.6.7  热力测试
      8. 3.6.8  断电序列
      9. 3.6.9  浪涌测试
      10. 3.6.10 传导发射测试
  9. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 物料清单
    2. 4.2 文档支持
    3. 4.3 支持资源
    4. 4.4 商标
  10. 5作者简介

3.1 硬件要求和组装

此设计包含 4 个部分：散热器、GaN 子板、主板和滤波器板。图 3-1 展示了该套件的侧视图，图 3-2 展示了散热器、GaN 子板和主板的相对位置。GaN 子板的底部采用了两个顶部冷却的 GaN LMG3522R030 器件，因此可以通过散热器和二极管桥对这些器件进行冷却。该套件通常在出厂时已完全组装好；但是，以下列表中提供了组装步骤。

  1. 将 5 个 M3×10mm 螺柱（3mm 公端带外螺纹，母端带内螺纹）安装到散热器角落位置上。
  2. 在 GaN 子板下方的散热器上粘贴热界面材料 (TIM)（厚度为 0.5mm，本设计中采用 Fujipoly GR80A-0H-050GY），确保 TIM 足够大，并比 GaN 子板的任何底部引脚和走线至少长 3mm。但是，4 个机械孔需要直径为 7mm 的 TIM 禁止区域。
  3. 将 GaN 子板放在散热器上，4 个底侧螺柱与散热器上的四个机械安装孔对齐。使用 4 个 M3×6mm 螺钉将 GaN 子板固定到散热器上。
  4. 在二极管桥的底部涂抹导热油脂。
  5. 使用 M3×4mm 螺钉将散热器温度探针固定到散热器上。
  6. 将 GaN 子板的 J2 与主板的 J4 对齐，J2 可以从 J4 的底部孔滑入 J4。
  7. 将主板边角孔与散热器上的 5 个螺柱对齐，并使用 M3×8mm 螺钉固定。
  8. 将二极管桥上的孔与散热器上的相应孔对齐，然后使用 M3×8mm 螺钉将二极管桥固定到散热器上。
  9. 使用 3 个 M3×6mm 螺钉从主板上的孔（HV、SW 和 GND）拧紧到 GaN 子板上的 MP1、MP4 和 MP7 螺柱。这 3 个螺钉还用作 GaN 子板和主板之间的大电流路径。
  10. 使用线束将主板（J1、J2 和 J3）连接到滤波器板（J2、J4 和 J10）。
  11. 将直流输出电缆连接到主板上的 J5 和 J7 处。
  12. 将交流输入电缆连接到滤波器板上的 J1、J3 和 J5 处。
GUID-20221219-SS0I-2JQC-3T41-83QWL9HZHHHL-low.jpg图 3-1 TIDA-010236 参考设计侧视图
GUID-20221219-SS0I-PLXQ-TL6M-P5PRCFZV6CFP-low.jpg图 3-2 散热器、GaN 子板和主板