TIDA-010954

Referenzdesign eines GaN-basierten, einphasigen 600-W-Zyklokonverters

Designdateien

TIDA-010954

Designdateien

Überblick

Dieses Referenzdesign implementiert einen bidirektionalen, einstufigen DC-AC-Inverter mit 600 W auf der Basis der Zyklokonverter (AC-DAB)-Topologie und GaN-Leistungsstufen von TI. Das Design unterstützt bis zu 60 V und ± 16 A auf der Gleichstromseite sowie 230 VAC und 2,6 A auf einphasigen Seite. Der Inverter unterstützt einen bidirektionalen Leistungsfluss und kann für verschiedene Anwendungen verwendet werden, wie z. B. für Solar-Mikroinverter oder Batterie-Energiespeichersysteme (BESS).

Merkmale

Einstufiger DC-AC- und AC-DC-Wandler für Photovoltaik- (PV) oder BESS-Anwendungen
Geeignet für bidirektionalen Leistungsfluss und Blindleistungskompensation
Die digitale Steuerung ist in einem einzelnen Controller implementiert: TMS320F28P55x
Industrieller Temperaturbereich von – 40 °C bis +85 °C

Ausgangsspannung – Auswahlmöglichkeiten	TIDA-010954.1	TIDA-010954.2
Vin (Min) (V)	27	120
Vin (Max) (V)	60	240
Vout (Nom) (V)	230	40
Iout (Max) (A)	2.6	16
Ausgangsleistung (W)	598	640
Isoliert/Nicht isoliert	Isolated	Isolated
Eingabetyp	DC	AC
Topologie	Full Bridge- Phase Shifted	Full Bridge- Phase Shifted

Industrieanwendungen

Fahrzeugtechnik

Integriertes Ladegerät für leichte Elektrofahrzeuge

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Designdateien und Produkte

Designdateien

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Designleitfaden — TIDA-010954

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TIDUFD2A.PDF (2910 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

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Assembly drawing — TIDA-010954

TIDME48A.PDF (757 KB)

Detaillierter Überblick über das Design-Layout zur Bestimmung der Position der Komponenten

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Bill of materials (BOM) — TIDA-010954

TIDME47A.PDF (189 KB)

Vollständige Liste mit Designkomponenten, Referenz-Bezeichnern und Hersteller-/Teilenummern

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CAD/CAE symbol — TIDA-010954

TIDME50A.ZIP (10534 KB)

Dateien für 3D-Modelle oder 2D-Zeichnungen von IC-Komponenten

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Gerber file — TIDA-010954

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Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

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PCB layout — TIDA-010954

TIDME49A.PDF (5569 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

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Schematic — TIDA-010954

TIDME46A.PDF (811 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Analoge Strommessverstärker

INA185 — Bidirektionaler, hochpräziser Strommessverstärker, 26 V, 350 kHz, im ultrakompakten SOT-563-Gehäuse

Datenblatt: PDF | HTML

DC/DC-Wandler

LM5164 — Synchroner DC/DC-Abwärtswandler mit extrem niedrigem IQ, 6 bis 100 V Eingang, 1 A

Datenblatt: PDF | HTML

Galliumnitrid (GaN)-Leistungsstufen

LMG2104R022 — Halbbrücken-GaN-FET mit verbessertem integriertem Treiber und Schutz, 100 V, 2,2 mΩ

Datenblatt: PDF | HTML

Universal-Operationsverstärker

TLV9002 — Dual-RRIO-Operationsverstärker, 5,5 V, 1 MHz, für kostenoptimierte Anwendungen

Datenblatt: PDF | HTML

Hall-Effekt-Stromsensoren

TMCS1133 — Hall-Effekt-Stromsensor, 80 ARMS, 1 MHz, mit AFR und ALARM

Datenblatt: PDF | HTML

Isolierte Verstärker

AMC3302 — Isolierter, verstärkter Präzisionsverstärker mit einem Eingang von ±50 mV mit integriertem DC/DC-Wan

Datenblatt: PDF | HTML

Isolierte Gate-Treiber

UCC21550 — Verstärkter 4 A-/6 A isolierter 2-Kanal-Gate-Treiber mit Deaktivierung, programmierbarer Totzeit

Datenblatt: PDF | HTML

Isolierte Stromversorgungsmodule (integrierter Transformator)

UCC33421-Q1 — Geregeltes isoliertes Automobil-DC/DC-Leistungsmodul mit integriertem Trafo, 5 V/5 V, 1,5 W, 5 kVRMS

Datenblatt: PDF | HTML

Isolierte Stromversorgungsmodule (integrierter Transformator)

UCC34141-Q1 — Geregeltes isoliertes Automobil-DC/DC-Modul mit integriertem Trafo, 5,5–20 V VIN, 1,5 W, 5 kVRMS

Datenblatt: PDF | HTML

Isolierte Temperatursensoren

ISOTMP35 — Einfach isolierter Basis-Temperaturfühler mit 10 mV/°C-Analogausgang, 1,2 °C

Datenblatt: PDF | HTML

MCUs zur digitalen Stromversorgung in Echtzeit

TMS320F28P550SJ — C2000™-32-Bit-MCU mit 150 MHz, 1,1 MB Flash C28x + CLA, fünf ADCs, CLB, AES und NPU

Datenblatt: PDF | HTML

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Hardware-Entwicklung

Evaluierungsplatine

TMDSCNCD28P55X — TMDSCNCD28P55X controlCARD evaluation module

Dieses Referenzdesign implementiert einen bidirektionalen, einstufigen DC-AC-Inverter mit 600 W auf der Basis der Zyklokonverter (AC-DAB)-Topologie und GaN-Leistungsstufen von TI. Das Design unterstützt bis zu 60 V und ± 16 A auf der Gleichstromseite sowie 230 VAC und 2,6 A auf einphasigen Seite. (...)

EVM-Benutzerhandbuch: PDF | HTML

Unterstützte Produkte und Hardware

Hardware-Entwicklung

Referenzdesign

PMP41140 — Referenzdesign für digitalen asymmetrischen Halbbrücken-DC/DC-Wandler (AHB), 280 W

TIDA-010938 — Referenzdesign für GaN-basierten einphasige String-Wechselrichter mit Batteriespeichersystem, 10 kW

TIDA-010954 — Referenzdesign eines GaN-basierten, einphasigen 600-W-Zyklokonverters

TIDA-010955 — Referenzdesign für analoges Frontend für maschinelles Lernen zur Lichtbogenerkennung in Solaranwendu

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Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen von TI für Evaluierungsartikel.

Software-Entwicklung

Firmware

TIDA-010954-FIRMWARE — TIDA-010954-firmware for Half-Bridge Cyclo-converter topology for solar microinverter application

The cycloconverter is a type of solar microinverter that converts power generated from a solar panel in DC form and feeds it into the grid in AC form. It uses a single power stage for DC/AC conversion to improve efficiency and reduce total cost.

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Simulationsmodell

TIDA-010954 PLECSim Simulation file

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Veröffentlichungsdatum: 04.06.2025

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Top-Dokumentation	Typ	Titel	Format-Optionen	Datum
*	Designleitfaden	600W GaN-Based Single-Phase Cycloconverter Reference Design (Rev. A)	PDF \| HTML	23.10.2026
	Technischer Artikel	Pushing the boundaries of solar energy systems with TOLL GaN	PDF \| HTML	26.09.2025
	Whitepaper	Introduction of Cycloconverter With GaN and How This Improves Performance	PDF \| HTML	27.03.2025

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LM5164 — Synchroner DC/DC-Abwärtswandler mit extrem niedrigem IQ, 6 bis 100 V Eingang, 1 A

LMG2104R022 — Halbbrücken-GaN-FET mit verbessertem integriertem Treiber und Schutz, 100 V, 2,2 mΩ

TLV9002 — Dual-RRIO-Operationsverstärker, 5,5 V, 1 MHz, für kostenoptimierte Anwendungen

TMCS1133 — Hall-Effekt-Stromsensor, 80 ARMS, 1 MHz, mit AFR und ALARM

AMC3302 — Isolierter, verstärkter Präzisionsverstärker mit einem Eingang von ±50 mV mit integriertem DC/DC-Wan

UCC21550 — Verstärkter 4 A-/6 A isolierter 2-Kanal-Gate-Treiber mit Deaktivierung, programmierbarer Totzeit

UCC33421-Q1 — Geregeltes isoliertes Automobil-DC/DC-Leistungsmodul mit integriertem Trafo, 5 V/5 V, 1,5 W, 5 kVRMS

UCC34141-Q1 — Geregeltes isoliertes Automobil-DC/DC-Modul mit integriertem Trafo, 5,5–20 V VIN, 1,5 W, 5 kVRMS

ISOTMP35 — Einfach isolierter Basis-Temperaturfühler mit 10 mV/°C-Analogausgang, 1,2 °C

TMS320F28P550SJ — C2000™-32-Bit-MCU mit 150 MHz, 1,1 MB Flash C28x + CLA, fünf ADCs, CLB, AES und NPU

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