TIDA-01599

适用于工业驱动器且经过 TÜV SÜD 评估的安全转矩关闭 (STO) 参考设计 (IEC 61800-5-2)

TIDA-01599

设计文件

概述

此参考设计概述了具有 CMOS 输入隔离式 IGBT 栅极驱动器的三相逆变器中使用的安全转矩关闭 (STO) 子系统。该 STO 子系统采用双通道架构 (1oo2),硬件容错能力为 1 (HFT=1)。它是按照失电跳闸概念实现的。当双路 STO 输入(STO_1 和 STO_2)变为低电平有效时,将通过负载开关切断六个隔离式 IGBT 栅极驱动器的初级侧和次级侧相应电源,从而停止控制电机并为其供电。此 STO 参考设计 (1oo2) 经过 TÜV SÜD 评估,通常符合 SIL 3 和 PL e/Cat 3标准。

特性
  • 经过 TÜV SÜD 评估、符合 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e/Cat.3 (ISO 13849) 的双通道 STO架构 (1oo2)
  • 可提供 TÜV 报告、安全概念说明和定性系统 FMEA,进一步帮助设计人员实施 STO 子系统
  • STO 子系统适用于具有 CMOS 输入隔离式 IGBT 栅极驱动器(如 ISO5852S、UCC21750 或 UCC5350)的三相逆变器
  • ISO1211 符合 IEC 61131-2 标准且具有 ±60V 输入容差和反极性保护的 24V 隔离式输入接收器
  • 连接 MCU (SIL 1),为 STO 子系统中的负载开关提供诊断
  • 可通过 RDY 引脚监控 ISO5852S 的输入和输出电源 UVLO,并可通过 UCC21750 集成式模拟至 PWM 隔离传感器提供额外的监控功能
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设计文件和产品

设计文件

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ZHCU410B.PDF (3336 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRVA2A.PDF (856 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRVA3A.PDF (162 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRVA4A.PDF (339 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRVA6A.ZIP (2252 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCEF0A.ZIP (363 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRVA5A.PDF (1304 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。

IO-Link 和数字 I/O

TIOS1013具有集成浪涌保护功能和 3.3V LDO 输出的数字传感器输出驱动器

数据表: PDF
数字隔离器

ISO7710EMC 性能优异的单通道、增强型数字隔离器

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负载开关

TPS22919具有可调节输出放电功能的 5.5V、1.5A、90mΩ 负载开关

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隔离式数字输入

ISO1211用于数字输入模块的单通道隔离式 24V 至 60V 数字输入接收器

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隔离式栅极驱动器

ISO5452具有分离输出、STO 和保护功能的 5.7kVrms、2.5A/5A 单通道隔离式栅极驱动器

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隔离式栅极驱动器

ISO5852S具有分离输出、STO 和保护功能的 5.7kVrms、2.5A/5A 单通道隔离式栅极驱动器

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隔离式栅极驱动器

UCC21750适用于 IGBT/SiC FET 且具有 DESAT 和内部米勒钳位的 5.7kVrms ±10A 单通道隔离式栅极驱动器

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隔离式栅极驱动器

UCC5350具有米勒钳位或分离输出以及 8V 或 12V UVLO 的 3kVrms、5A/5A 单通道隔离式栅极驱动器

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高侧开关

TPS27S100具有可调节电流限制的 40V、80mΩ、4A、单通道工业高侧开关

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开始开发

设计工具和仿真

仿真模型

TIDA-01599 Simulation Files — TIDM042.ZIP (534 K)

技术文档

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