TIDA-01599

Referenzdesign für sichere Drehmomentabschaltung (STO) mit TÜV SÜD-Einstufung für industrielle Antri

Designdateien

TIDA-01599

Designdateien

Überblick

Dieses Referenzdesign skizziert ein sicheres STO-Subsystem (Torque Off-Drehmomentabschaltung) für einen dreiphasigen Inverter mit isolierten IGBT-Gatetreibern mit CMOS-Eingang. Das STO-Subsystem benützt eine Zweikanal-Architektur (1oo2) mit einer Hardware-Fehlertoleranz von 1 (HFT=1). Ihre Implementierung folgt einem Abschaltablaufkonzept. Wenn die dualen STO-Eingänge (STO_1 und STO_2) auf Active-Low wechseln, werden die entsprechenden Stromversorgungen der Primär- und Sekundärseite der sechs isolierten IGBT-Gatetreiber durch Lastschalter abgeschaltet. Dadurch entfällt die Möglichkeit, den Motor zu steuern und einzuschalten. Das STO-Referenzdesign (1oo2) ist von TÜV SÜD als allgemein geeignet für SIL 3 und PL e/Cat eingestuft worden. 3.

Merkmale

Zweikanal-STO-Architektur (1oo2), eingestuft von TÜV SÜD als geeignet für SIL 3 (IEC 61508) und PL e/Kat. 3 (ISO 13849)
TÜV Bericht, Beschreibung des Sicherheitskonzepts und qualitative System-FMEA verfügbar zur weiteren Unterstützung der Entwickler bei der Implementierung des STO-Subsystems
STO-Subsystem für dreiphasige Inverter mit isolierten IGBT-Gatetreibern mit CMOS-Eingang, wie zum Beispiel ISO5852S, UCC21750 oder UCC5350
Isolierte 24-V-Eingangsempfänger ISO1211 gemäß IEC 61131-2 mit ± 60-V-Eingangstoleranz mit Verpolungsschutz
Schnittstelle zum MCU (SIL 1) zur Diagnoseabdeckung der Lastschalter in den STO-Subsystemen
Option zur Überwachung der Eingangs- und Ausgangsversorgungs-UVLO des ISO5852S über den RDY-Pin und zusätzliche Überwachungsfunktionen mit integriertem isoliertem UCC21750-Analog/Digital-PWM-Sensor

Industrieanwendungen

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Designdateien und Produkte

Designdateien

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Designleitfaden — TIDA-01599

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Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

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Assembly drawing — TIDA-01599

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

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Bill of materials (BOM) — TIDA-01599

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

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CAD/CAE symbol — TIDA-01599

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

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Gerber file — TIDA-01599

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Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

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PCB layout — TIDA-01599

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Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

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Schematic — TIDA-01599

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Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Isolierte Gate-Treiber

ISO5852S — Einkanaliger isolierter Gate-Treiber, 5,7 kVrms, 2,5/5 A mit Split-Ausgang, STO und Schutzfunktionen

Datenblatt: PDF | HTML

Isolierte Gate-Treiber

UCC5350 — Einkanaliger isolierter Gate-Treiber (5 A/5 A) mit Miller-Klemme oder geteilten Ausgängen und 8 V od

Datenblatt: PDF | HTML

Lastschalter

TPS22919 — Lastschalter mit Ausgangskurzschlussschutz (5,5 V, 1,5 A, 90 MΩ)

Datenblatt: PDF | HTML

Digitalisolatoren

ISO7710 — Robuster einkanaliger verstärkter Digitalisolator mit EMV-Schutz

Datenblatt: PDF | HTML

Isolierte Gate-Treiber

ISO5452 — Einkanaliger isolierter Gate-Treiber, 5,7 kVrms, 2,5/5 A mit Split-Ausgang, STO und Schutzfunktionen

Datenblatt: PDF | HTML

IO-Link und Digital-E/A

TIOS1013 — Digitaler Sensor-Ausgangstreiber mit integriertem Überspannungsschutz und 3,3-V-LDO-Ausgang

Datenblatt: PDF | HTML

High-Side-Schalter

TPS27S100 — Industrieller 40-V-, 80-mΩ-, 4-A-, 1-Kanal-High-Side-Schalter mit einstellbarer Strombegrenzung

Datenblatt: PDF | HTML

Isolierte Digital-Eingänge

ISO1211 — Einkanaliger isolierter 24-V- bis 60-V-Digitaleingangsempfänger für digitale Eingangsmodule

Datenblatt: PDF | HTML

Isolierte Gate-Treiber

UCC21750 — Einkanaliger isolierter Gate-Treiber für den Automobilbereich, 5,7 kVrms, ±10A mit DESAT und interne

Datenblatt: PDF | HTML

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Hardware-Entwicklung

Entwicklungskit

LAUNCHXL-F28027 — C2000 Piccolo LaunchPad

Dieses Referenzdesign skizziert ein sicheres STO-Subsystem (Torque Off-Drehmomentabschaltung) für einen dreiphasigen Inverter mit isolierten IGBT-Gatetreibern mit CMOS-Eingang. Das STO-Subsystem benützt eine Zweikanal-Architektur (1oo2) mit einer Hardware-Fehlertoleranz von 1 (HFT=1). Ihre (...)

Unterstützte Produkte und Hardware

Hardware-Entwicklung

Referenzdesign

TIDA-00366 — Referenzdesign für verstärkt isolierte 3-Phasen-Wechselrichter mit Strom-, Spannungs- und Temperatur

TIDA-01415 — 100-W-LED-Leuchte mit hoher Auflösung, 16 Bit-Farbabstimmung, 0,15 % dimmbar (RGBW) – Referenzdesign

TIDA-01599 — Referenzdesign für sichere Drehmomentabschaltung (STO) mit TÜV SÜD-Einstufung für industrielle Antri

TIDA-01600 — Referenzdesign für intelligente Bremssteuerung und Diagnose in Servoantrieben und Robotik

TIDA-01621 — Referenzdesign für Intelligente Haltebremsencontroller mit Stromregelung für Servoantriebe und Robot

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TIDA-01621 — Referenzdesign für Intelligente Haltebremsencontroller mit Stromregelung für Servoantriebe und Robot

Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen von TI für Evaluierungsartikel.

Designtools und Simulation

Simulationsmodell

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Veröffentlichungsdatum: 28.08.2018

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Technische Dokumentation

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Top-Dokumentation	Typ	Titel	Format-Optionen	Neueste englische Version herunterladen	Datum
*	Designleitfaden	TUEV-Assessed STO Reference Design for Industrial Drives (IEC 61800-5-2) (Rev. B)	PDF \| HTML		11.11.2022
	Informationen zur funktionalen Sicherheit	FMEA STO Concept TIDA-01599			17.05.2022
	Informationen zur funktionalen Sicherheit	Overview STO Concept TIDA-01599	PDF \| HTML		19.04.2022
	Informationen zur funktionalen Sicherheit	STO Concept TUEV Report TF97657T Rev.1.1			24.02.2022
	Informationen zur funktionalen Sicherheit	Design Smaller Safe Torque Off (STO) Systems Using 3-Phase Smart Gate Drivers	PDF \| HTML		04.03.2021
	E-book	Ein Techniker-Leitfaden für Industrieroboter-Designs		Download English Version	25.03.2020

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TPS22919 — Lastschalter mit Ausgangskurzschlussschutz (5,5 V, 1,5 A, 90 MΩ)

ISO7710 — Robuster einkanaliger verstärkter Digitalisolator mit EMV-Schutz

ISO5452 — Einkanaliger isolierter Gate-Treiber, 5,7 kVrms, 2,5/5 A mit Split-Ausgang, STO und Schutzfunktionen

TIOS1013 — Digitaler Sensor-Ausgangstreiber mit integriertem Überspannungsschutz und 3,3-V-LDO-Ausgang

TPS27S100 — Industrieller 40-V-, 80-mΩ-, 4-A-, 1-Kanal-High-Side-Schalter mit einstellbarer Strombegrenzung

ISO1211 — Einkanaliger isolierter 24-V- bis 60-V-Digitaleingangsempfänger für digitale Eingangsmodule

UCC21750 — Einkanaliger isolierter Gate-Treiber für den Automobilbereich, 5,7 kVrms, ±10A mit DESAT und interne

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