TIDA-00366

具有电流、电压和温度保护功能的增强型隔离式三相逆变器参考设计

设计文件

TIDA-00366

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概述

此参考设计提供了额定功率最高 10kW 的三相逆变器，该逆变器采用增强型隔离式栅极驱动器 UCC21530、增强型隔离式放大器 AMC1301 和 AMC1311 以及 MCU TMS320F28027 设计而成。通过使用 AMC1301 测量与 MCU 内部 ADC 连接的电机电流，并为 IGBT 栅极驱动器使用自举电源，可以降低系统成本。该逆变器根据设计具有针对过载、短路、接地故障、直流母线欠压/过压和 IGBT 模块过温的保护功能。

特性

增强型隔离式逆变器，适合额定功率高达 10kW 的 200V-690V 交流驱动器
具有 4A 拉电流和 6A 灌电流输出能力且简单有效的栅极驱动器
具有高带宽 (>200kHz) 的增强型隔离式放大器，适用于逆变器电流、直流母线电压和 IGBT 模块温度测量；能够使用内部 MCU 或 ADC
在 -25˚C 至 85˚C 温度范围内的校准电流测量精度为 ±0.5%
提供针对直流母线欠压、过压、过载、接地故障和过热的保护
高侧栅极驱动器基于自举的电源降低了满足电源要求所需的总体成本

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设计文件和产品

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设计指南 — TIDA-00366

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参考设计概述和经过验证的性能测试数据

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Assembly drawing — TIDA-00366

TIDRM55B.PDF (907 KB)

元件放置方式设计布局的详细原理图

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Bill of materials (BOM) — TIDA-00366

TIDRM56B.PDF (106 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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CAD/CAE symbol — TIDA-00366

TIDRM57B.ZIP (2892 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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Gerber file — TIDA-00366

TIDCC97B.ZIP (586 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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PCB layout — TIDA-00366

TIDRM58B.PDF (3166 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

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Schematic — TIDA-00366

TIDRM59B.PDF (756 KB)

设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV704 — 150mA、24V、超低 IQ、低压降 (LDO) 稳压器

数据表: PDF | HTML

精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA320 — 高精度、零交叉、20MHz、0.9pA Ib、RRIO、CMOS 运算放大器

数据表: PDF | HTML

比较器

TLC372 — 双路通用 LinCMOS™ 差分比较器

数据表: PDF | HTML

隔离式放大器

AMC1311 — 2V 输入、精密电压检测增强型隔离式放大器

数据表: PDF | HTML

并联电压基准

TL431 — 可调节精密并联稳压器

数据表: PDF | HTML

线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV1117 — 800mA 15V 线性稳压器

数据表: PDF | HTML

隔离式放大器

AMC1301 — 用于电流检测的 ±250mV 输入、精密增强型隔离放大器

数据表: PDF | HTML

隔离式栅极驱动器

UCC21540 — 具有双输入、DT 引脚和 8V UVLO、采用 DW 或 DWK 封装的 5.7kVrms、4A/6A 双通道隔离式栅极驱动器

数据表: PDF | HTML

与门

SN74LVC1G11 — 单通道、3 输入、1.65V 至 5.5V、32mA 驱动强度与门

数据表: PDF | HTML

串联电压基准

REF2033 — 3.3V Vref、低温漂、低功耗、双输出 Vref 和 Vref/2 电压基准

数据表: PDF | HTML

隔离式栅极驱动器

UCC21530 — 适用于 IGBT/SiC FET 且具有 EN 和 DT 引脚、采用 DWK 封装的 5.7kVrms、4A/6A 双通道隔离式栅极驱动器

数据表: PDF | HTML

或门

SN74LVC1G32 — 单通道、2 输入、1.65V 至 5.5V、32mA 驱动强度或门

数据表: PDF | HTML

开始开发

硬件开发

开发套件

LAUNCHXL-F28027 — C2000 Piccolo LaunchPad

此参考设计提供了额定功率最高 10kW 的三相逆变器，该逆变器采用增强型隔离式栅极驱动器 UCC21530、增强型隔离式放大器 AMC1301 和 AMC1311 以及 MCU TMS320F28027 设计而成。通过使用 AMC1301 测量与 MCU 内部 ADC 连接的电机电流，并为 IGBT 栅极驱动器使用自举电源，可以降低系统成本。该逆变器根据设计具有针对过载、短路、接地故障、直流母线欠压/过压和 IGBT 模块过温的保护功能。

支持的产品和硬件

硬件开发

参考设计

TIDA-00366 — 具有电流、电压和温度保护功能的增强型隔离式三相逆变器参考设计

TIDA-01415 — 100W、高分辨率、16 位颜色可调、0.15% 可调光 RGBW LED 灯具参考设计

TIDA-01599 — 适用于工业驱动器且经过 TÜV SÜD 评估的安全转矩关闭 (STO) 参考设计 (IEC 61800-5-2)

TIDA-01600 — 适用于伺服驱动器和机器人的智能制动控制和诊断参考设计

TIDA-01621 — 适用于伺服驱动器和机器人且具有电流调节功能的智能制动闸控制器参考设计

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LAUNCHXL-F28027 — C2000 Piccolo LaunchPad

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TIDA-00366 — 具有电流、电压和温度保护功能的增强型隔离式三相逆变器参考设计

TIDA-01415 — 100W、高分辨率、16 位颜色可调、0.15% 可调光 RGBW LED 灯具参考设计

TIDA-01599 — 适用于工业驱动器且经过 TÜV SÜD 评估的安全转矩关闭 (STO) 参考设计 (IEC 61800-5-2)

TIDA-01600 — 适用于伺服驱动器和机器人的智能制动控制和诊断参考设计

TIDA-01621 — 适用于伺服驱动器和机器人且具有电流调节功能的智能制动闸控制器参考设计

应遵守 TI 评估类商品的标准条款与条件。

设计工具和仿真

仿真模型

TIDM005 — TIDA-00366 Current Sensing Simulation

支持的产品和硬件

硬件开发

参考设计

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TIDM005 — TIDA-00366 Current Sensing Simulation

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发布日期: 2018-2-20

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硬件开发

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仿真模型

TIDM006 — TIDA-00366 Temperature Sensing Simulation

支持的产品和硬件

硬件开发

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版本: 01.00.00.0A

发布日期: 2019-3-26

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硬件开发

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仿真模型

TIDM007 — TIDA-00366 DC Link Voltage Sensing Simulation

支持的产品和硬件

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*	设计指南	具有电流、电压和温度保护的增强型隔离三相逆变器参考设计 (Rev. C)		英语版 (Rev.C)	2019-10-17
	应用手册	Designing With the Improved TL431LI (Rev. A)			2019-6-28
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TIDA-00366

具有电流、电压和温度保护功能的增强型隔离式三相逆变器参考设计

TIDA-00366

概述

特性

设计文件和产品

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产品

TLV704 — 150mA、24V、超低 IQ、低压降 (LDO) 稳压器

OPA320 — 高精度、零交叉、20MHz、0.9pA Ib、RRIO、CMOS 运算放大器

TLC372 — 双路通用 LinCMOS™ 差分比较器

AMC1311 — 2V 输入、精密电压检测增强型隔离式放大器

TL431 — 可调节精密并联稳压器

TLV1117 — 800mA 15V 线性稳压器

AMC1301 — 用于电流检测的 ±250mV 输入、精密增强型隔离放大器

UCC21540 — 具有双输入、DT 引脚和 8V UVLO、采用 DW 或 DWK 封装的 5.7kVrms、4A/6A 双通道隔离式栅极驱动器

SN74LVC1G11 — 单通道、3 输入、1.65V 至 5.5V、32mA 驱动强度与门

REF2033 — 3.3V Vref、低温漂、低功耗、双输出 Vref 和 Vref/2 电压基准

UCC21530 — 适用于 IGBT/SiC FET 且具有 EN 和 DT 引脚、采用 DWK 封装的 5.7kVrms、4A/6A 双通道隔离式栅极驱动器

SN74LVC1G32 — 单通道、2 输入、1.65V 至 5.5V、32mA 驱动强度或门

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支持的产品和硬件

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支持的产品和硬件

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TIDM006 — TIDA-00366 Temperature Sensing Simulation

支持的产品和硬件

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TIDM006 — TIDA-00366 Temperature Sensing Simulation

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TIDM007 — TIDA-00366 DC Link Voltage Sensing Simulation

支持的产品和硬件

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TIDM007 — TIDA-00366 DC Link Voltage Sensing Simulation

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