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-010255

设计文件

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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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证,不可用于销售。

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。

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ZHCUBJ7.PDF (2543 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDMC64.PDF (976 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDMC65.PDF (169 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDMC66.PDF (697 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDMC68.ZIP (4239 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCGJ5.ZIP (1474 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

Gallium nitride (GaN) power stages

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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Power modules (integrated inductor)

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
Power modules (integrated inductor)

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
Precision ADCs

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

ISO7730EMC 性能优异的三通道、3/0、增强型数字隔离器

数据表: PDF | HTML
数字隔离器

ISO7741EMC 性能优异的四通道、3/1、增强型数字隔离器

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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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技术文档

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* 证书 TIDA-010255 EU RoHS Declaration of Conformity (DoC) 2023年 4月 4日
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年 12月 7日

相关设计资源

硬件开发

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

软件开发

软件开发套件 (SDK)
C2000WARE-MOTORCONTROL-SDK 适用于 C2000™ MCU 的 MotorControl 软件开发套件 (SDK)

支持与培训

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