ZHCUCS0A January   2025  – July 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 系统概述
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 LMG3100
      2. 2.3.2 LMR38010
      3. 2.3.3 TMP61
      4. 2.3.4 TPS7B81
      5. 2.3.5 OPA4323
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 功率级设计：三相逆变器
    2. 3.2 LMG3100 GaN-FET 功率级
    3. 3.3 电源管理
    4. 3.4 电流检测电路
    5. 3.5 过流保护电路
    6. 3.6 相电压和直流输入电压检测
    7. 3.7 功率级 PCB 温度监测
    8. 3.8 用于连接主机 MCU 的接口
  10. 4硬件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
      1. 4.1.1 TIDA-010276 PCB 概览
      2. 4.1.2 TIDA-010276 跳线设置
    2. 4.2 测试设置
    3. 4.3 测试结果
      1. 4.3.1 电源管理和系统上电和断电
      2. 4.3.2 GaN 逆变器开关节点电压
      3. 4.3.3 开关节点电压瞬态响应
      4. 4.3.4 PWM 频率对直流总线电压纹波的影响
      5. 4.3.5 效率测量
      6. 4.3.6 热分析
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
    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修订历史记录

4.3.6 热分析

本设计的热分析是在 27°C 实验室温度、36VDC 输入、20kHz、40kHz、80kHz 频率以及驱动大功率电机的条件下完成的。在采集温度前，电机运行约 10 分钟。本测试的运行未使用散热器，而是通过外部风扇在一定距离提供气流。


TIDA-010276 TIDA-010276 在 50A 峰值、20kHz PWM 下的热像图

图 4-27 TIDA-010276 在 50A 峰值、20kHz PWM 下的热像图

TIDA-010276 TIDA-010276 在 50A 峰值、80kHz PWM 下的热像图

图 4-29 TIDA-010276 在 50A 峰值、80kHz PWM 下的热像图

TIDA-010276 TIDA-010276 在 50A 峰值、40kHz PWM 下的热像图

图 4-28 TIDA-010276 在 50A 峰值、40kHz PWM 下的热像图

由于 LMG3100 将裸片暴露在顶部，因此 LMG3100 的管壳温度非常接近裸片温度。最高结温可高达 175°C。在此测试中，结温上仍有一些裕量。

测试 TIDA-010276 时使用了小型散热器。以 80kHz、50A 峰值电流（27°C 实验室温度）运行电机。图 4-30 所示的是采用小型散热器的设计，图 4-31 所示的是生成的热图像。如果使用 TIDA-010276 以更高的功率运行，请选择更大的散热器以满足散热要求。


TIDA-010276 带小散热器的 TIDA-010276

图 4-30 带小散热器的 TIDA-010276

TIDA-010276 TIDA-010276 在 50A 峰值、80kHz PWM 下的热像图

图 4-31 TIDA-010276 在 50A 峰值、80kHz PWM 下的热像图