TIDM-02014

大功率、高性能汽车类 SiC 牵引逆变器参考设计

TIDM-02014

设计文件

概述

TIDM-2014 是一款由德州仪器 (TI) 和 Wolfspeed 开发的基于 SiC 的 800V、300kW 牵引逆变器系统参考设计,该参考设计为 OEM 和设计工程师创建高性能、高效率的牵引逆变器系统并更快地将其推向市场提供了基础。该解决方案展示了 TI 和 Wolfspeed 的牵引逆变器系统技术(包括用于驱动 Wolfspeed SiC 电源模块、具有实时可变栅极驱动强度的高性能隔离式栅极驱动器)如何通过降低电压过冲来提高系统效率。隔离式栅极驱动器与 TI 的隔离式辅助电源解决方案配合使用,可显著减小 PCB 的大小,具体来说,PCB 面积缩小 2 倍以上,高度低于 4mm 并减少了 30 多个分立式元件,从而提高了系统功率密度。TI 的高控制性能 MCU 具有紧密集成的创新实时外设,即使在速度超过 20,000RPM 时,也能实现有效的牵引电机控制。快速电流环路实现有助于尽可能地减少电机扭矩纹波,并提供平滑的速度-扭矩曲线。系统的机械和热设计由 Wolfspeed 提供。

特性
  • 实时可变栅极驱动强度功能可通过尽可能地减小 SiC 开关功率损耗来提高系统效率,而精确的辅助电源可以尽可能地减小导通损耗。
  • 隔离式栅极驱动器和辅助电源模块可将 PCB 面积减小 30%。
  • 高性能 MCU 可实现超快的电机控制环路 (<2µs),这有助于尽可能地减小扭矩纹波并为牵引电机提供平滑的速度和扭矩电流曲线。
  • UCC5880-Q1 和 AM2634-Q1 是以符合功能安全标准为目标的器件。
  • 凭借增强型电容隔离技术和早期故障检测功能提高系统可靠性。
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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。

Important note
 

申请更多信息

适用于 C2000 的 TIDM-02014 牵引逆变器测试版软件;立即申请

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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ZHCUAY8.PDF (2560 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDMBH5.PDF (1306 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDMBH6.PDF (175 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDMBH7.PDF (1052 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDMBH9.ZIP (8620 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCGE4.ZIP (722 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDMBH8.PDF (5925 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。

Arm Cortex-R MCU

AM2634-Q1具有实时控制和安全功能且频率高达 400MHz 的汽车类四核 Arm® Cortex®-R5F MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280039C-Q1具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

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CAN、LIN 收发器和 SBC

TCAN1044-Q1汽车类高速 CAN 收发器

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CAN、LIN 收发器和 SBC

TCAN1044A-Q1具有待机模式的增强型汽车 CAN 收发器

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CAN、LIN 收发器和 SBC

TCAN1044AV-Q1具有待机模式和 1.8V I/O 支持的增强型汽车 CAN 收发器

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CAN、LIN 收发器和 SBC

TCAN1044V-Q1具有待机和 1.8V I/O 支持的汽车类故障保护高速 CAN 收发器

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CAN、LIN 收发器和 SBC

TCAN1462-Q1具有待机功能的汽车类信号改善 CAN FD 收发器

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CAN、LIN 收发器和 SBC

TCAN1463-Q1具有 INH 和 WAKE 引脚的低功耗信号改进 CAN FD 收发器

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隔离式 CAN 收发器

ISO1042-Q1具有 70V 总线故障保护功能和灵活数据速率的汽车类隔离式 CAN 收发器

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隔离式 DC/DC 转换器

UCC12051-Q1具有集成变压器的汽车类 500mW 5kVrms 隔离式直流/直流模块

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隔离式 DC/DC 转换器

UCC14240-Q1汽车类 2.0W、24Vin、25Vout、高密度、> 3kVRMS、隔离式直流/直流模块

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隔离式放大器

AMC3330-Q1具有内部时钟的汽车类 ±1V 输入、精密电压检测增强型隔离式放大器直流/直流

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隔离式栅极驱动器

UCC5880-Q1具有高级保护功能的汽车类 20A 隔离式实时可变 IGBT/SiC MOSFET 栅极驱动器

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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 汽车类大功率、高性能 SiC 牵引逆变器参考设计 PDF | HTML 下载英文版本 PDF | HTML 2023年 5月 4日

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