ZHCUD60 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 术语
    2. 1.2 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  TMS320F2800137
      2. 2.3.2  LMG3651R025
      3. 2.3.3  LMG2650
      4. 2.3.4  TMCS1126
      5. 2.3.5  ISO6721
      6. 2.3.6  UCC28881
      7. 2.3.7  UCC27712
      8. 2.3.8  TPS562206
      9. 2.3.9  TLV9062
      10. 2.3.10 TLV74033
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 图腾柱 PFC
      1. 3.1.1 电感器额定值
      2. 3.1.2 交流电压检测
      3. 3.1.3 直流链路电压检测
      4. 3.1.4 交流电流检测
      5. 3.1.5 直流链路电容器额定值
    2. 3.2 三相 PMSM 驱动器
      1. 3.2.1 PM 同步电机的磁场定向控制
        1. 3.2.1.1 空间矢量定义和投影
        2. 3.2.1.2 Clarke 变换
        3. 3.2.1.3 Park 变换
        4. 3.2.1.4 交流电机 FOC 基本配置方案
        5. 3.2.1.5 转子磁通位置
      2. 3.2.2 PM 同步电机的无传感器控制
        1. 3.2.2.1 具有锁相环的增强型滑模观测器
          1. 3.2.2.1.1 IPMSM 的数学模型和 FOC 结构
          2. 3.2.2.1.2 IPMSM 的 ESMO 设计
          3. 3.2.2.1.3 使用 PLL 的转子位置和转速估算
      3. 3.2.3 电机驱动器的硬件必要条件
        1. 3.2.3.1 采用三分流器的电流检测
        2. 3.2.3.2 电机电压反馈
  10. 4硬件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
      1. 4.1.1 硬件板概述
      2. 4.1.2 测试条件
      3. 4.1.3 电路板验证所需的测试设备
    2. 4.2 测试设置
    3. 4.3 测试结果
      1. 4.3.1 函数波形
  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 物料清单
      3. 5.1.3 Altium 工程
      4. 5.1.4 Gerber 文件
      5. 5.1.5 PCB 布局建议
    2. 5.2 工具
    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

硬件板概述

图 4-1 概述了典型的电机控制,其中 PFC 由交流电源供电。PFC 级可对输入交流电流进行波形整形,并为三相逆变器提供可调直流电源。

TIDA-010282 TIDA-010282 硬件电路板方框图图 4-1 TIDA-010282 硬件电路板方框图

电机控制板具有可实现完整电机驱动系统的功能组。以下是电路板上的块及功能的列表,图 4-2 显示了电路板顶视图和 TIDA-010282 PCB 的不同块。

  • 电源线输入滤波器
  • 电子图腾柱 PFC
    • 最大功率高达 1.3kW
    • PFC 75kHz 开关频率
    • 快速开关器件选用 GaN,低速开关器件选用 MOSFET
  • 三相逆变器
    • 功率高达 1.3kW 的三相逆变器支持 PMSM 或 IPM
    • 15kHz 开关频率
    • 三分流器电流检测
  • 控制
    • 支持采用 48 引脚 LQFP 封装的 TMS320F2800137 MCU 子卡
    • 具有 FPU 和 TMU 的 120MHz 32 位 CPU
  • 辅助电源
    • 板载 +15V 和 +3.3V 偏置电源
TIDA-010282 TIDA-010282 参考设计电路板布局布线图 4-2 TIDA-010282 参考设计电路板布局布线

TI 建议在使用该板时采取以下预防措施:

  • 电路板通电时,请勿触摸电路板的任何部分或连接到电路板的元件。
  • 使用交流电源(墙上电源)为套件供电。TI 建议使用隔离交流电源。
  • 通电时请勿触摸电路板、套件或组合件的任何部分。(尽管电源模块散热器与电路板隔离,但高电压开关会在散热器身上产生一些电容耦合电压。)
  • 控制接地可能很热