ZHCUBT0A February   2024  – March 2025

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 LMG2100
      2. 2.3.2 INA241A
      3. 2.3.3 AMC0106M05
      4. 2.3.4 LMR38010
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 三相 GaN 逆变器功率级
      1. 3.1.1 ‌LMG2100 GaN 半桥功率级
    2. 3.2 内嵌式分流器精密相电流检测
      1. 3.2.1 INA241A 具有增强型 PWM 抑制功能的超精密电流检测放大器
      2. 3.2.2 AMC0106M05 精密 ±50mV 输入、功能隔离式 Δ-Σ 调制器
    3. 3.3 相电压和直流输入电压检测
    4. 3.4 功率级 PCB 温度监测
    5. 3.5 电源管理
      1. 3.5.1 48V 至 5V 直流/直流转换器
      2. 3.5.2 5V 至 3.3V 电源轨
    6. 3.6 用于连接主机 MCU 的接口
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
      1. 4.1.1 TIDA-010936 PCB 概览
      2. 4.1.2 TIDA-010936 跳线设置
      3. 4.1.3 用于连接 C2000™ MCU LaunchPad™ 开发套件的接口
    2. 4.2 软件要求
    3. 4.3 测试设置
    4. 4.4 测试结果
      1. 4.4.1 电源管理和系统上电和断电
      2. 4.4.2 GaN 逆变器半桥模块开关节点电压
        1. 4.4.2.1 直流总线电压为 48V 时的开关节点电压瞬态响应
          1. 4.4.2.1.1 输出电流为 ±1A
          2. 4.4.2.1.2 输出电流为 ±10A
        2. 4.4.2.2 PWM 频率对直流总线电压纹波的影响
        3. 4.4.2.3 效率测量
        4. 4.4.2.4 热分析
        5. 4.4.2.5 无负载损耗测试（COSS 损耗）
      3. 4.4.3 相电流检测
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件 [必填主题]
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
      3. 5.1.3 PCB 布局建议
        1. 5.1.3.1 布局图
      4. 5.1.4 ‌Altium 工程
      5. 5.1.5 光绘文件
      6. 5.1.6 装配图
    2. 5.2 工具与软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5. 5.5 商标
  12. 6作者简介
  13. 7致谢
  14. 8修订历史记录

4.4.2 GaN 逆变器半桥模块开关节点电压

此测试的重点是验证 GaN 逆变器开关节点电压在 48V 且相电流较低和最大值条件下的瞬态响应。此测试的另一个目的是验证每个 LMG2100 GaN 电源模块上本地旁路电容器的容量。

C2000 MCU 已配置为使用具有 40kHz 开关频率和 16.6ns 死区的互补 PWM 生成三相空间矢量。每相的 PWM 占空比配置为使用 IB = IC = –0.5 IA 驱动相应的相电流 IA。

LMG2100 开关节点电压是在 LMG2100 SW 引脚（引脚 8）上以靠近 LMG2100 PGND 引脚（引脚 9）的 PGND 过孔为基准进行测量获得的，如图 4-7 所示。


TIDA-010936 使用单端探头进行 LMG2100 开关节点测量（引脚 SW 至 PGND）的测试设置

图 4-7 使用单端探头进行 LMG2100 开关节点测量（引脚 SW 至 PGND）的测试设置

以下各图显示了 PWM 输入在上下桥臂之间的死区时间为 16.6ns。


TIDA-010936 J2 处的上升沿 PWM A（H 和 L）

图 4-8 J2 处的上升沿 PWM A（H 和 L）

TIDA-010936 TIDA-010936-4-11 J2 处的下降沿 PWM A (H/L)

图 4-9 TIDA-010936-4-11 J2 处的下降沿 PWM A (H/L)