TIDA-00774

效率大于 98% 的 18V/1kW、160A 峰值电流、高功率密度无刷电机驱动器参考设计

TIDA-00774

设计文件

概述

TIDA-00774 是一款 1kW 驱动器,适用于由 5 芯锂离子电池供电(最高电压 21V)的电动工具中的三相无刷直流 (BLDC) 电机。本设计是一款 65mm x 60mm 的紧凑型驱动器,采用基于传感器的梯形控制。本设计采用 TI 的 MOSFET 电源块技术,将两个采用半桥配置的 FET 集成到一个 SON 5x6 封装中,从而实现极高的功率密度。本设计使用两个并联的电源块,可以提供连续(120A 峰值持续 3 秒,160A 峰值持续 1 秒)的 50ARMS 绕组电流。MOSFET 电源块的寄生电感极低,并且该设计采用了带有压摆率控制功能的电流控制型栅极驱动器,有助于实现高效的 MOSFET 并联并降低开关峰值。电流检测通过监控 MOSFET VDS 实现。本电路板可提供逐周期过流和短路保护。

特性
  • 运行电压范围为 6V 至 21V(5 节串联锂离子电池),可输送 50ARMS 的连续(120A 峰值持续 3 秒,160A 峰值持续 1 秒)绕组电流
  • 逆变器驱动效率大于 98.5%
  • 电流检测通过监控和放大 MOSFET VDS 来实现
  • 利用出色的动态电流共享实现高效的 MOSFET 并联
  • 18V/680W,33A RMS,无散热器
  • 通过 VDS 检测提供逐周期过流和短路保护

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件,加快您的设计过程。

ZHCU268.PDF (6640 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRQT8.PDF (1270 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRQT9.PDF (60 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRQU0.PDF (261 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRQU2.ZIP (3026 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCDE6.ZIP (306 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRQU1.PDF (2091 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

MSP430 微控制器

MSP430F5132具有 8KB 闪存、1KB SRAM、10 位 ADC、比较器、DMA 和 16 位高分辨率计时器的 25MHz MCU

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无刷直流 (BLDC) 电机驱动器

DRV8323具有电流分流放大器的最大 65V 三相智能栅极驱动器

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模拟温度传感器

LMT87具有 -13.6mV/°C 增益的 ±2°C 2.7V 至 5.5V 模拟输出温度传感器

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电源块

CSD88584Q5DC采用 5mm x 6mm SON 封装的 50A、40V、N 沟道同步降压 NexFET™ 功率 MOSFET Dual-Cool™ 电源块

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降压转换器(集成开关)

TPS54061具有低静态电流 (IQ) 的 4.7V 至 60V 输入,200mA 同步降压转换器

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开始开发

软件

固件

TIDA-00774 Firmware – TIDCDE7.ZIP (4407 K)

技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
设计指南 效率高于98% 的18V/1kW、160A 峰值电流、高功率密度无刷 电机驱动器参考设计 下载英文版本 2017年 10月 12日
技术文章 Demand for higher power density drives innovative power tool solution 2017年 5月 23日
更多文献资料 TIDA-00774 Firmware 2017年 5月 11日

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