TIDA-00365

适用于刷式直流驱动器的 75V/10A 受保护的全桥功率级参考设计

TIDA-00365

设计文件

概述

低电压刷式直流驱动器广泛用于多种应用。TI 提供了丰富的刷式直流电机驱动器解决方案产品系列,具有灵活的控制接口选项,可在高达 60V 的电压下用于一个或多个刷式直流电机。需要较大扭矩和功率的应用经常会用到 60VDC 以上的电压。TIDA-00365 受保护全桥可在标称 75VDC 输入电压和 10A 输出电流下工作,并且采用具有集成放大器的 100V 全桥栅极驱动器 SM72295 以及 4 个具有超低栅极电荷和小 SON5x6 封装及低热阻的 100V NexFET 功率 MOSFET,可实现双极高侧电流感应。功率级在电机端子之间及电机端子与地面之间具有过热保护、过流保护和短路保护。板载电源可为栅极驱动器和信号链提供 12V 和 3.3V 的电压轨。主机处理器接口为 3.3V I/O,用于连接像 C2000 Piccolo MCU 这样的主机 MCU 以实现刷式直流电机电流控制。

特性
  • 具有 100VDC(标称 75VDC)最高输入电压和 10A 输出电流的受保护全桥功率级
  • 使用配有集成放大器的 SM72295 100V 全桥栅极驱动器实现高侧双极相电流感应,从而降低 BOM 成本
  • 经过校准的电流测量精度在 ±10A 全电流范围内达到 ±1%,在 ±1A 电流范围内达到 ±0.2%
  • 全桥经过优化,可实现低 EMI 以及 25ns 开关节点电压的上升/下降时间(无过冲和下冲)
  • 全桥在电机端子之间及电机端子与 GND 之间具有过热保护、过压保护、过流保护和短路保护
  • 在 16 kHz PWM 时效率达 95%。由于采用 TI NexFET 功率 MOSFET,在 25°C 环境温度和标称负载下无需散热器
  • 主机处理器接口具有双路互补 PWM 输入 (3.3V CMOS) 和模拟输出 (0 - 3.3V),可提供双极高侧电流感应和电机端子电压
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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。

TIDUBV7A.PDF (1513 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRN75.PDF (754 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRN76.PDF (79 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRN77.PDF (480 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRN79.ZIP (1202 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCCJ2.ZIP (1257 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRN78.PDF (2626 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。

半桥驱动器

SM72295具有集成电流感应放大器的 3A、100V 全桥栅极驱动器

数据表: PDF
D 型触发器

SN74LVC1G175具有异步清零功能的单路 D 型触发器

数据表: PDF | HTML
N 沟道 MOSFET

CSD19534Q5A采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、15.1mΩ、100V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

数据表: PDF | HTML
并联电压基准

ATL4312.5V 低 IQ 可调节精密并联稳压器

数据表: PDF | HTML
模拟温度传感器

LMT89具有 -11.77mV/°C 增益的 ±2.5°C 模拟输出温度传感器

数据表: PDF | HTML
比较器

LM2901V电压增强型四通道差分比较器

数据表: PDF | HTML
线性和低压降 (LDO) 稳压器

LM317L100mA、35V 可调节线性稳压器

数据表: PDF | HTML
隔离式 DC/DC 转换器

LM50187.5V-100V 宽输入电压,300mA 恒定导通时间同步降压稳压器

数据表: PDF

技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
* 设计指南 75-V/10-A Protected Full-Bridge Power Stage Ref Design for Brushed DC Motors (Rev. A) 2017年 3月 16日
应用手册 Designing with the ATL431LI 2018年 11月 27日
应用手册 Reducing Ringing Through PCB Layout Techniques 2009年 6月 16日

相关设计资源

硬件开发

评估板
LAUNCHXL-F28069M F28069M LaunchPad™ development kit for C2000™ Piccolo™ MCU

参考设计

参考设计
TIDA-00210 适用于双极步进驱动的 75V/10A 保护型全桥功率级参考设计 TIDA-00620 12V 至 24V、27A 刷式直流电机参考设计

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