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设计与开发
参考设计

TIDA-010276

适用于 BLDC 电机控制的 36V、50A 三相 GaN 逆变器参考设计

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TIDA-010276

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概述

此设计展示了一个 36V、50A 氮化镓 (GaN) 场效应晶体管 (FET) 功率级，用于驱动由 5 节锂离子电池到 10 节电池组供电的无绳工具中的三相无刷直流电机。此参考设计使用搭载集成式 GaN-FET 驱动器的 LMG3100R017 GaN FET，助力提高电机控制系统的效率和性能。此外，该设计提供与 TI BoosterPack™ 插件模块兼容的 3.3V I/O 接口，用于连接 C2000™ MCU LaunchPad™ 或 MSPM0 MCU LaunchPad 开发套件，以便快速轻松地评估我司 GaN 技术。

特性
  • 采用集成式驱动器的 6.50mm × 4.0mm LMG3100R017 GaN FET 助力实现高功率密度和简单的 PCB 布局
  • 在 20kHz PWM 下具有高效率（峰值 > 99%），可在 25°C 环境下运行，峰值电流高达 50A，无需散热器；在 80kHz PWM 下效率达 98.5%，峰值电流为 50A
  • LMG3100R017 支持在更高的 PWM 频率下运行，使用陶瓷电容器替代电解电容器，进而缩减直流总线电容器的尺寸和高度
  • 零反向恢复损耗可减少开关节点振荡
  • 较短的死区时间 (<20ns) 可显著减少相电压畸变
  • 支持采用高 PWM 频率的高速电机控制
  • 使用低侧电流采样并辅以相电压采样，用于验证无传感器磁场定向控制 (FOC) 或无传感器梯形控制
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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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参考设计概述和经过验证的性能测试数据

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TIDMDS9.PDF (622 KB)

元件放置方式设计布局的详细原理图

download Bill of materials (BOM) — TIDA-010276
TIDMDS8.PDF (340 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

download CAD/CAE symbol — TIDA-010276
TIDMDT1B.ZIP (4823 KB)

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。

线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7B81 — 具有使能功能的 150mA、电池供电运行 (40V)、超低 IQ、低压降 (LDO) 稳压器

数据表: PDF | HTML
热敏电阻

TMP61 — 采用 0402、0603/0805 和通孔封装的 1%、10kΩ 线性热敏电阻

数据表: PDF | HTML
DC/DC converters

LMR38010 — 具有 40µA IQ 的 SIMPLE SWITCHER® 80V、1.0A、2.2MHz 降压转换器

数据表: PDF | HTML
通用运算放大器

OPA4323 — 四路、5.5V、20MHz、零交叉、低噪声 (6nV/√Hz)、RRIO 运算放大器

数据表: PDF | HTML
氮化镓 (GaN) 功率级

LMG3100R017 — 具有集成驱动器的 100V 1.7mΩ GaN FET

数据表: PDF | HTML

开始开发

硬件开发

开发套件

LAUNCHXL-F2800137 — 适用于 C2000™ 实时 MCU 的 TMS320F2800137 LaunchPad™ 开发套件

此设计展示了一个 36V、50A 氮化镓 (GaN) 场效应晶体管 (FET) 功率级，用于驱动由 5 节锂离子电池到 10 节电池组供电的无绳工具中的三相无刷直流电机。此参考设计使用搭载集成式 GaN-FET 驱动器的 LMG3100R017 GaN FET，助力提高电机控制系统的效率和性能。此外，该设计提供与 TI BoosterPack™ 插件模块兼容的 3.3V I/O 接口，用于连接 C2000™ MCU LaunchPad™ 或 MSPM0 MCU LaunchPad 开发套件，以便快速轻松地评估我司 GaN 技术。
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-010276 — 适用于 BLDC 电机控制的 36V、50A 三相 GaN 逆变器参考设计
有库存
限制：
TI.com 上缺货
TI.com 上无现货

LAUNCHXL-F2800137 — 适用于 C2000™ 实时 MCU 的 TMS320F2800137 LaunchPad™ 开发套件

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硬件开发
参考设计
TIDA-010276 — 适用于 BLDC 电机控制的 36V、50A 三相 GaN 逆变器参考设计
评估板

LP-MSPM0G3507 — 适用于 80MHz Arm® Cortex®-M0+ MCU 的 MSPM0G3507 LaunchPad™ 开发套件

此设计展示了一个 36V、50A 氮化镓 (GaN) 场效应晶体管 (FET) 功率级，用于驱动由 5 节锂离子电池到 10 节电池组供电的无绳工具中的三相无刷直流电机。此参考设计使用搭载集成式 GaN-FET 驱动器的 LMG3100R017 GaN FET，助力提高电机控制系统的效率和性能。此外，该设计提供与 TI BoosterPack™ 插件模块兼容的 3.3V I/O 接口，用于连接 C2000™ MCU LaunchPad™ 或 MSPM0 MCU LaunchPad 开发套件，以便快速轻松地评估我司 GaN 技术。
EVM用户指南: PDF | HTML
支持的产品和硬件

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硬件开发
参考设计
TIDA-010264 — 基于 MCU 的带超级电容器后备电源医疗报警参考设计 TIDA-010276 — 适用于 BLDC 电机控制的 36V、50A 三相 GaN 逆变器参考设计 TIDA-010935 — 太阳能电力线通信参考设计 TIDA-010985 — 适用于 800V 直流系统、具有大 Y 电容器的阻性桥式绝缘监测器件参考设计
评估板
PLC010935BP — PLC010935BP 适用于太阳能电力线通信的 BoosterPack™ 插件模块参考设计
有库存
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LP-MSPM0G3507 — 适用于 80MHz Arm® Cortex®-M0+ MCU 的 MSPM0G3507 LaunchPad™ 开发套件

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评估板
PLC010935BP — PLC010935BP 适用于太阳能电力线通信的 BoosterPack™ 插件模块参考设计
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支持和培训

可获得 TI 工程师技术支持的 TI E2E™ 论坛

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