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

3.6 用于连接主机 MCU 的接口

TIDA-010936 主机接口连接器 J1 和 J2 的原理图图 3-12 主机接口连接器 J1 和 J2 的原理图

用于连接 C2000 MCU 等主机处理器的接口符合 3.3V I/O 标准，可提供所有必需信号，例如 A 相、B 相和 C 相的互补 PWM 信号；PWM 跳闸和禁用信号；以及精确的相电流、相电压和直流链路电压反馈，旨在控制三相 GaN 逆变器。模拟 PCB 温度反馈 (Temp) 有助于进一步保护三相 GaN 功率级并调整安全工作区 (SOA)。

在连接到 MCU 集成的 ADC 之前，每个模拟反馈信号都通过 RC 滤波器进行低通滤波，例如使用 R57 (20Ω) 和 C58 (1nF)。1nF 电容器用于驱动 ADC 的开关输入电容器（通常在 5pF 至 15pF 范围内）。肖特基二极管 D2 至 D6 在直流总线电压超过 80V（绝对最大值）的情况下将最大相电压钳位至大约 3.6V。

隔离式调制器 AMC0106M05 的数字接口由具有 50Ω 串联线路端接电阻器的时钟信号 CLK_PhC 和数据返回信号 DAT_PhC 组成。将由 MCU 生成的 SD_CLK 信号提供了一个选项，用于改进数字接口的设置和保持时序，如隔离式调制器与 MCU 之间的数字接口的时钟边沿延迟补偿应用手册所述。

TIDA-010936 可连接到 80 引脚 C2000 MCU LaunchPad（例如 LAUNCHXL-F28P65X）的上部接头。此外，TIDA-010936 主机接口可用于提供 3.3V 电源轨，为 C2000 LaunchPad 供电。此功能可为整个系统提供正确的上电序列。节 1.1的表 1-2 和表 1-3 分别列出了详细的引脚分配信息。