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设计与开发
参考设计

TIDA-010025

适用于 200-480VAC 驱动器且具有光模拟输入栅极驱动器的三相逆变器参考设计

设计文件

TIDA-010025

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概述

该参考设计采用隔离式 IGBT 栅极驱动器以及隔离式电流/电压传感器实现了增强型隔离式三相逆变器子系统。所用的 UCC23513 栅极驱动器采用 6 引脚宽体封装和 LED 光模拟输入，可用作现有光隔离式栅极驱动器的引脚对引脚替代品。此设计表明，可使用所有用于驱动光隔离式栅极驱动器的现有配置来驱动 UCC23513 输入级。使用 AMC1300B 隔离式放大器和直流链路电压实现基于同相分流电阻器的电机电流检测，使用 AMC1311 隔离式放大器实现 IGBT 模块温度检测感应。该设计使用 C2000™ LaunchPad™ 来控制逆变器。

特性
  • 适用于 200-480VAC 供电驱动器的三相逆变器电源级，额定输出电流高达 14Arms
  • 增强型隔离式栅极驱动器采用光模拟输入和 6 引脚宽体封装，可用作光隔离式栅极驱动器的引脚对引脚替代产品
  • 栅极驱动器具有高达 125°C 的宽工作环境温度范围，参数波动小，CMTI 高，工作隔离电压额定值为 1500Vdc，因此可提高系统稳健性
  • 基于增强型隔离式同相分流电阻器的电机电流检测高达 25Apk，适用于所有三个相位，过流保护响应 < 5μs
  • 在使用隔离式放大器的 IGBT 模块内部使用集成 NTC，实现高达 800V 的增强型隔离式直流链路电压检测和高达 120°C 的温度检测
  • 使用 C2000 LaunchPad 实现逆变器控制
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设计文件和产品

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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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元件放置方式设计布局的详细原理图

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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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IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

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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。

通用运算放大器

TLV9064 — 适用于成本优化型应用的四路、5.5V、10MHz、RRIO 运算放大器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV1117LV — 1A 低压降稳压器

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通用运算放大器

TLV9002 — 适用于成本优化型应用的双路、5.5V、1MHz、RRIO 运算放大器

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同相缓冲器和驱动器

SN74ACT244 — 具有 TTL 兼容型 CMOS 输入和三态输出的 8 通道、4.5V 至 5.5V 缓冲器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

LP2951 — 具有电源正常指示和使能功能的 100mA、30V、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV1117 — 800mA 15V 线性稳压器

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隔离式栅极驱动器

UCC23511 — 具有 8 和 12V UVLO 选项的 5.7kVrms 1.5A/2A 单通道光兼容隔离式栅极驱动器

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或门

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

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与非门

SN74LVC1G10 — 单路 3 输入、1.65V 至 5.5V 与非门

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比较器

LMV339 — 四通道通用低电压比较器

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隔离式栅极驱动器

UCC23513 — 具有 8 和 12V UVLO 选项的 5.7kVrms、4A/5A 单通道光兼容隔离式栅极驱动器

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DC/DC converters

TPS54140A — 具有 Eco-Mode 的 3.5V 至 42V 输入、1.5A 降压转换器

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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

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隔离式放大器

AMC1300 — ±250mV 输入、精密电流检测增强型隔离式放大器

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并联电压基准

TLV431A — 精度为 1% 的低电压可调节精密并联稳压器

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MOSFET

CSD17571Q2 — 采用 2mm x 2mm SON 封装的单路、29mΩ、30V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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开始开发

硬件开发

开发套件

LAUNCHXL-F28379D — F28379D LaunchPad™ development kit for C2000™ Delfino™ MCU

该参考设计采用隔离式 IGBT 栅极驱动器以及隔离式电流/电压传感器实现了增强型隔离式三相逆变器子系统。所用的 UCC23513 栅极驱动器采用 6 引脚宽体封装和 LED 光模拟输入，可用作现有光隔离式栅极驱动器的引脚对引脚替代品。此设计表明，可使用所有用于驱动光隔离式栅极驱动器的现有配置来驱动 UCC23513 输入级。使用 AMC1300B 隔离式放大器和直流链路电压实现基于同相分流电阻器的电机电流检测，使用 AMC1311 隔离式放大器实现 IGBT 模块温度检测感应。该设计使用 C2000™ LaunchPad™ 来控制逆变器。
支持的产品和硬件

支持的产品和硬件

硬件开发
参考设计
TIDA-010025 — 适用于 200-480VAC 驱动器且具有光模拟输入栅极驱动器的三相逆变器参考设计 TIDA-010026 — 适用于 EnDat2.2 绝对编码器的稳健接口参考设计 TIDA-01401 — 用于绝对编码器的高 EMC 抗扰度 RS-485 接口参考设计 TIDA-01540 — 采用具有内置死区时间插入功能的栅极驱动器的三相逆变器参考设计 TIDA-01541 — 用于三相逆变器的高带宽相电流和 DC-Link 电压检测参考设计 TIDA-01629 — 适用于伺服驱动器且具有智能栅极驱动器的 48V/500W 三相逆变器参考设计 TIDA-01630 — 适用于 Tamagawa 编码器的高 EMC 抗扰度 RS485 接口参考设计 TIDA-01633 — 适用于交流/伺服驱动器的紧凑型可编程 4-20mA 和 +/-10V 模拟输出参考设计 TIDA-020001 — 汽车 144 区域局部调光背光参考设计 TIDA-060001 — SunSpec 快速关断发送和接收参考设计 TIDM-02007 — 在单个 MCU 上使用快速电流环路 (FCL) 和 SFRA 的双轴电机驱动器的参考设计 TIDM-1008 — 适用于 C2000 MCU 的 EnDat 2.2 绝对编码器主接口参考设计 TIDM-1010 — 适用于 C2000 MCU 的 BiSS-C 绝对编码器主接口参考设计 TIDM-1011 — 适用于 C2000 MCU 的 Tamagawa T-Format 绝对编码器主接口参考设计
有库存
限制：
TI.com 上缺货
TI.com 上无现货

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TIDA-010025 — 适用于 200-480VAC 驱动器且具有光模拟输入栅极驱动器的三相逆变器参考设计 TIDA-010026 — 适用于 EnDat2.2 绝对编码器的稳健接口参考设计 TIDA-01401 — 用于绝对编码器的高 EMC 抗扰度 RS-485 接口参考设计 TIDA-01540 — 采用具有内置死区时间插入功能的栅极驱动器的三相逆变器参考设计 TIDA-01541 — 用于三相逆变器的高带宽相电流和 DC-Link 电压检测参考设计 TIDA-01629 — 适用于伺服驱动器且具有智能栅极驱动器的 48V/500W 三相逆变器参考设计 TIDA-01630 — 适用于 Tamagawa 编码器的高 EMC 抗扰度 RS485 接口参考设计 TIDA-01633 — 适用于交流/伺服驱动器的紧凑型可编程 4-20mA 和 +/-10V 模拟输出参考设计 TIDA-020001 — 汽车 144 区域局部调光背光参考设计 TIDA-060001 — SunSpec 快速关断发送和接收参考设计 TIDM-02007 — 在单个 MCU 上使用快速电流环路 (FCL) 和 SFRA 的双轴电机驱动器的参考设计 TIDM-1008 — 适用于 C2000 MCU 的 EnDat 2.2 绝对编码器主接口参考设计 TIDM-1010 — 适用于 C2000 MCU 的 BiSS-C 绝对编码器主接口参考设计 TIDM-1011 — 适用于 C2000 MCU 的 Tamagawa T-Format 绝对编码器主接口参考设计
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* 设计指南 适用于 200-480VAC 驱动器的三相逆变器参考设计 (Rev. A) 英语版 (Rev.A) 2019-5-14
电子书 电子书：工业机器人设计工程师指南 英语版 2020-3-25
技术文章 Interlocking gate drivers for improving the robustness of three-phase inverters PDF | HTML 2019-3-26

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