TIDA-00913

具有基于分流电阻的直列式电机相电流检测功能的 48V 三相逆变器参考设计

TIDA-00913

设计文件

概述

TIDA-00913 参考设计实现 48V/10A 三相 GaN 逆变器,配备基于分流器的精密直列式相电流感应,从而对精密驱动器(例如,伺服驱动器)进行精准控制。基于分流器的直列式相电流感应的最大挑战之一就是 PWM 开关期间的高共模电压瞬态。INA240 双向电流感应放大器使用增强的 PWM 抑制来克服此问题。此参考设计提供 0 到 3.3V 的输出电压,调节为 ±16.5A,中电压为 1.65V,可在整个温度范围内实现相电流高度准确。TIDA-00913 提供 TI BoosterPack 兼容型接口来连接到 C2000 MCU LaunchPad™ 开发套件,从而便于评估性能。

特性
  • 宽输入电压范围 12V 到 60V 的三相 GaN 逆变器,每个相位的输出电流为 7Arms 且具有非隔离式相电流感应。
  • 精密直列式相电流感应,采用 5mΩ 分流器,满量程范围为 ±16.5A,标称范围为 ±10A。
  • 在 -25°C 至 85°C 的温度范围内,实现高精度相电流感应。未校准精度小于 ±0.5%;已校准精度小于 ±0.1%。
  • 使用具有卓越交流共模抑制的非隔离式电流感应放大器 INA240(以高达 100kHz 的 PWM 开关频率运行)来降低系统成本。
  • 由于 INA240 双向零漂移电流感应放大器直接接入 3.3V ADC,因此减少了 BOM 并方便布局。
  • TI BoosterPack 兼容型接口具有 3.3V I/O,从而便于使用 C2000 MCU LaunchPad™ 开发套件进行性能评估。
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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证,不可用于销售。

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。

TIDUCE8A.PDF (4873 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDROJ7.PDF (830 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDROJ8.PDF (72 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDROJ9.PDF (554 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDROK1.ZIP (5637 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCCV2.ZIP (1217 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDROK0.PDF (2813 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。

串联电压基准

REF3333采用 3 引脚 SC70 和 8 引脚 UQFN 封装的 3.3V、30ppm/°C 温漂、3.9µA、3 引脚 SOT-23 电压基准

数据表: PDF | HTML
方向控制型电压转换器

SN74AVC8T245具有可配置电压转换和三态输出的 8 位双电源总线收发器

数据表: PDF | HTML
模拟电流检测放大器

INA240具有增强的 PWM 抑制能力的 -4V 至 80V、双向、超精密电流检测放大器

数据表: PDF | HTML
氮化镓 (GaN) IC

LMG520080V GaN 半桥功率级

数据表: PDF | HTML
温度开关

TMP302-Q1汽车类、引脚可选跳变点、1.4V 温度开关系列

数据表: PDF | HTML
线性和低压降 (LDO) 稳压器

LP38691500mA、10V、低压降稳压器

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

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
* 设计指南 48V 3Phase Inverter w/ Shunt-Based In-Line Motor Phase Current Sense Ref Design (Rev. A) 2017年 4月 7日
选择指南 Current Sense Amplifiers (Rev. E) 2021年 9月 20日
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相关设计资源

硬件开发

评估板
LAUNCHXL-F28069M F28069M LaunchPad™ development kit for C2000™ Piccolo™ MCU
子卡
BOOSTXL-3PHGANINV 具有基于分流的直列式电机相电流检测的 48V 三相逆变器评估模块

参考设计

参考设计
TIDA-00909 适用于高速驱动应用的 48V/10A 高频 PWM 三相 GaN 逆变器参考设计

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