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设计与开发
参考设计

TIDA-010255

适用于机器人和伺服驱动器的 230VAC、2kW 三相 GaN 逆变器参考设计

设计文件

TIDA-010255

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概述

此参考设计展示了一种高效的 320VDC 输入三相功率级，它采用六个快速开关 GaN-FET，具有集成驱动器、通过热侧微控制器控制提供保护和温度报告功能，尤其适用于电机集成式伺服驱动器和机器人应用。使用隔离式 Δ-Σ 调制器实现了精确的相电流检测。直流链路电压使用非隔离式小型 Δ-Σ 调制器进行测量，模拟相位电压反馈选项允许验证 InstaSPIN-FOC™ 等高级无传感器设计。为了便于评估，此设计提供 3.3V I/O 接口信号，具有用于 C2000™ 微控制器 controlCARD 的 180 引脚连接器，以及用于连接其他微控制器（例如 Sitara™ AM2631）的标准接头。

特性
  • 在 16kHz PWM 下具有 99.4% 的峰值功率效率，320V 直流链路电压，有助于减小散热器的尺寸
  • 具有集成驱动器和保护功能的 600V 30mΩ GaN FET 可提高可靠性并降低系统成本
  • 片上温度传感器可实现对芯片温度的精确监测，从而更大限度地扩大安全工作区 (SOA)
  • 零反向恢复损耗可减少开关节点振荡和 120ns 的低死区时间，更大限度地减少相电压失真
  • 使用 1mΩ 分流器和隔离式 Δ-Σ 调制器通过 ±50A 线性范围实现精密相电流检测
  • 通过与 3.3V I/O 连接，可以轻松评估用于具有 C2000™、Sitara™ 或其他微控制器的电机驱动的 TI GaN 技术
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设计文件和产品

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下载现成的系统文件，加快您的设计过程。

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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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TIDMC65.PDF (169 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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TIDMC68.ZIP (4239 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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TIDCGJ5.ZIP (1474 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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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。

氮化镓 (GaN) 功率级

LMG3422R030 — 具有集成驱动器、保护和温度报告功能的 600V 30mΩ GaN FET

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隔离式 ADC

AMC1306M05 — ±50mV 输入、精密电流检测增强型隔离式调制器

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数字隔离器

ISO7741 — EMC 性能优异的四通道、3/1、增强型数字隔离器

数据表: PDF | HTML
电源模块（集成电感器）

TPSM82903 — 具有集成电感器的 3V 至 17V、3A、高效率、低 IQ 同步降压转换器模块

数据表: PDF | HTML
电源模块（集成电感器）

TPSM560R6H — 采用 5mm x 5.5mm x 4mm QFN 封装的 4.2V 至 60V 输入、1V 至 16V 输出、0.6A 降压模块

数据表: PDF | HTML
精密 ADC

AMC1035 — 具有 ±1V 双极输入和 2.5V 基准输出的精密 Δ-Σ 调制器

数据表: PDF | HTML
数字隔离器

ISO7730 — EMC 性能优异的三通道、3/0、增强型数字隔离器

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开始开发

硬件开发

子卡

TMDSCNCD28379D — F28379D development kit for C2000™ Delfino MCU controlCARD™

此参考设计展示了一种高效的 320VDC 输入三相功率级，它采用六个快速开关 GaN-FET，具有集成驱动器、通过热侧微控制器控制提供保护和温度报告功能，尤其适用于电机集成式伺服驱动器和机器人应用。使用隔离式 Δ-Σ 调制器实现了精确的相电流检测。直流链路电压使用非隔离式小型 Δ-Σ 调制器进行测量，模拟相位电压反馈选项允许验证 InstaSPIN-FOC™ 等高级无传感器设计。为了便于评估，此设计提供 3.3V I/O 接口信号，具有用于 C2000™ 微控制器 controlCARD 的 180 引脚连接器，以及用于连接其他微控制器（例如 Sitara™ AM2631）的标准接头。

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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-00914 — 采用小型 Δ-Σ 调制器的增强型隔离式相位电流检测参考设计 TIDA-010255 — 适用于机器人和伺服驱动器的 230VAC、2kW 三相 GaN 逆变器参考设计 TIDA-01349 — 采用单封装六通道数字隔离器且适用于逆变器的 IPM 接口参考设计 TIDA-01420 — 适用于工业驱动器的基本隔离式三相紧凑型功率级参考设计 TIDA-01456 — 适用于 200-480VAC 工业驱动器的紧凑型非隔离式三相逆变器参考设计 TIDA-01606 — 11kW 双向三相三级（T 型）逆变器和 PFC 参考设计 TIDM-1000 — 基于 Vienna 整流器且采用 C2000 MCU 的三相功率因数校正参考设计 TIDM-HV-1PH-DCAC — 具有电压源和并网模式的单相逆变器参考设计
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TIDA-00914 — 采用小型 Δ-Σ 调制器的增强型隔离式相位电流检测参考设计 TIDA-010255 — 适用于机器人和伺服驱动器的 230VAC、2kW 三相 GaN 逆变器参考设计 TIDA-01349 — 采用单封装六通道数字隔离器且适用于逆变器的 IPM 接口参考设计 TIDA-01420 — 适用于工业驱动器的基本隔离式三相紧凑型功率级参考设计 TIDA-01456 — 适用于 200-480VAC 工业驱动器的紧凑型非隔离式三相逆变器参考设计 TIDA-01606 — 11kW 双向三相三级（T 型）逆变器和 PFC 参考设计 TIDM-1000 — 基于 Vienna 整流器且采用 C2000 MCU 的三相功率因数校正参考设计 TIDM-HV-1PH-DCAC — 具有电压源和并网模式的单相逆变器参考设计
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发布日期: 2023-11-28
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* 设计指南 适用于伺服驱动器和机器人的高效 230VAC、2kW、三相 GaN 逆变器参考设计 PDF | HTML 英语版 PDF | HTML 2023-12-7
证书 TIDA-010255 EU RoHS Declaration of Conformity (DoC) 2023-4-4

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