TIDA-00366

具有電流、電壓和溫度保護功能的強化型隔離式三相逆變器參考設計

設計檔案

TIDA-00366

設計檔案

概覽

此參考設計提供額定值高達 10kW 的三相逆變器，採用強化型隔離式閘極驅動器 UCC21530、強化型隔離式放大器 AMC1301 和 AMC1311 以及 MCU TMS320F28027 進行設計。使用 AMC1301 測量與 MCU 內部 ADC 介接的馬達電流，以及使用自舉式電源供應器為 IGBT 閘極驅動器供電，即可降低系統成本。此逆變器旨在為過載、短路、接地故障、DC 匯流排欠電壓與過電壓，以及 IGBT 模組過熱提供保護。

特點

強化型隔離式逆變器適合額定功率高達 10kW 的 200V 至 690V AC 驅動器
簡單有效的閘極驅動器，具備 4A 源極、6A 汲極輸出電流能力
具備高頻寬 (> 200kHz) 且可用於逆變器電流、DC 匯流排電壓及 IGBT 模組溫度測量的強化型隔離式放大器；可使用內部 ADC 或 MCU
在 -25°C 至 85°C 的溫度範圍內，經校準後目前的測量準確度為 ±0.5%
針對 DC 匯流排欠電壓、過電壓、過載、接地故障及過熱提供保護
適用於高壓側閘極驅動器的自舉式電源供應器可降低電源供應需求的整體成本

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設計檔案與產品

設計檔案

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設計指南 — TIDA-00366

TIDUBX1C.PDF (9047 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

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Assembly drawing — TIDA-00366

TIDRM55B.PDF (907 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

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Bill of materials (BOM) — TIDA-00366

TIDRM56B.PDF (106 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

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CAD/CAE symbol — TIDA-00366

TIDRM57B.ZIP (2892 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

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Gerber file — TIDA-00366

TIDCC97B.ZIP (586 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

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PCB layout — TIDA-00366

TIDRM58B.PDF (3166 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

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Schematic — TIDA-00366

TIDRM59B.PDF (756 KB)

設計佈線圖與元件的詳細電路圖

產品

設計與潛在替代方案中包括 TI 產品。

線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TLV704 — 150-mA 24V 超低 IQ 低壓降 (LDO) 電壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML

精密運算放大器 (Vos < 1mV)

OPA320 — 精密零交越 20-MHz、0.9-pA Ib、RRIO、CMOS 運算放大器

產品規格表: PDF | HTML

比較器

TLC372 — 雙路通用型 LinCMOS™ 差動比較器

產品規格表: PDF | HTML

隔離式放大器

AMC1311 — 2-V 輸入、精密電壓感測強化型隔離放大器

產品規格表: PDF | HTML

分流電壓參考

TL431 — 可調整精密度分流穩壓器

產品規格表: PDF | HTML

線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TLV1117 — 800-mA 15-V 線性電壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML

隔離式放大器

AMC1301 — 適用於電流感測的 ±250 mV 輸入精密強化隔離式放大器

產品規格表: PDF | HTML

隔離式閘極驅動器

UCC21540 — 採用 DW 或 DWK 封裝且具有雙輸入、DT 針腳和 8V UVLO 的 5.7kVrms 4A/6A 雙通道絕緣式閘極驅動器

產品規格表: PDF | HTML

AND 閘

SN74LVC1G11 — 1 通道、3 輸入、1.65V 至 5.5V 32mA 驅動強度 AND 閘

產品規格表: PDF | HTML

串聯電壓參考

REF2033 — 3.3-V Vref、低漂移、低功耗、雙輸出 Vref 和 Vref/2 電壓參考

產品規格表: PDF | HTML

隔離式閘極驅動器

UCC21530 — 採用 IGBT/SiC FET 的 DWK 封裝且具有 EN 和 DT 針腳的 5.7kVrms、4A/6A 雙通道絕緣式閘極驅動器

產品規格表: PDF | HTML

OR 閘

SN74LVC1G32 — 1 通道、2 輸入、1.65-V 至 5.5-V 32-mA 驅動強度 OR 閘

產品規格表: PDF | HTML

開始開發

硬體開發

開發套件

LAUNCHXL-F28027 — C2000 Piccolo LaunchPad

此參考設計提供額定值高達 10kW 的三相逆變器，採用強化型隔離式閘極驅動器 UCC21530、強化型隔離式放大器 AMC1301 和 AMC1311 以及 MCU TMS320F28027 進行設計。使用 AMC1301 測量與 MCU 內部 ADC 介接的馬達電流，以及使用自舉式電源供應器為 IGBT 閘極驅動器供電，即可降低系統成本。此逆變器旨在為過載、短路、接地故障、DC 匯流排欠電壓與過電壓，以及 IGBT 模組過熱提供保護。

支援產品和硬體

硬體開發

參考設計

TIDA-00366 — 具有電流、電壓和溫度保護功能的強化型隔離式三相逆變器參考設計

TIDA-01415 — 100W、高解析度、16 位元色彩可調、0.15% 可調光 RGBW LED 照明燈具參考設計

TIDA-01599 — TÜV SÜD 評估工業驅動器的安全扭矩關閉 (STO) 參考設計 (IEC 61800-5-2)

TIDA-01600 — 適用於伺服驅動器與機器人的智慧型煞車控制與診斷參考設計

TIDA-01621 — 具有電流調節且適用於伺服驅動與機器人的智慧型保持煞車控制器參考設計

有庫存

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TI.com 無法提供

LAUNCHXL-F28027 — C2000 Piccolo LaunchPad

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硬體開發

參考設計

TIDA-00366 — 具有電流、電壓和溫度保護功能的強化型隔離式三相逆變器參考設計

TIDA-01415 — 100W、高解析度、16 位元色彩可調、0.15% 可調光 RGBW LED 照明燈具參考設計

TIDA-01599 — TÜV SÜD 評估工業驅動器的安全扭矩關閉 (STO) 參考設計 (IEC 61800-5-2)

TIDA-01600 — 適用於伺服驅動器與機器人的智慧型煞車控制與診斷參考設計

TIDA-01621 — 具有電流調節且適用於伺服驅動與機器人的智慧型保持煞車控制器參考設計

適用 TI 的評估品項標準條款與條件。

設計工具與模擬

模擬型號

TIDM005 — TIDA-00366 Current Sensing Simulation

支援產品和硬體

硬體開發

參考設計

TIDA-00366 — 具有電流、電壓和溫度保護功能的強化型隔離式三相逆變器參考設計

下載

TIDM005 — TIDA-00366 Current Sensing Simulation

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最新版本

版本: 01.00.00.00

發行日期: 2018/2/20

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硬體開發

參考設計

TIDA-00366 — 具有電流、電壓和溫度保護功能的強化型隔離式三相逆變器參考設計

模擬型號

TIDM006 — TIDA-00366 Temperature Sensing Simulation

支援產品和硬體

硬體開發

參考設計

TIDA-00366 — 具有電流、電壓和溫度保護功能的強化型隔離式三相逆變器參考設計

下載

TIDM006 — TIDA-00366 Temperature Sensing Simulation

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最新版本

版本: 01.00.00.0A

發行日期: 2019/3/26

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硬體開發

參考設計

TIDA-00366 — 具有電流、電壓和溫度保護功能的強化型隔離式三相逆變器參考設計

模擬型號

TIDM007 — TIDA-00366 DC Link Voltage Sensing Simulation

支援產品和硬體

硬體開發

參考設計

TIDA-00366 — 具有電流、電壓和溫度保護功能的強化型隔離式三相逆變器參考設計

下載

TIDM007 — TIDA-00366 DC Link Voltage Sensing Simulation

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最新版本

版本: 01.00.00.0A

發行日期: 2019/3/26

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硬體開發

參考設計

TIDA-00366 — 具有電流、電壓和溫度保護功能的強化型隔離式三相逆變器參考設計

技術文件

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重要文件	類型	標題	格式選項	日期
*	設計指南	Reference Design for Reinforced Isolation Three-Phase Inverter With Current (Rev. C)		2019/4/1
	應用說明	Designing With the Improved TL431LI (Rev. A)		2019/6/28
	技術文章	What’s next for Industry 4.0? The best new technologies shaping the future of smar	PDF \| HTML	2016/11/7
	技術文章	How to reduce system cost in a three-phase IGBT-based inverter design	PDF \| HTML	2016/8/8
	技術文章	Why is the cloud isolated?	PDF \| HTML	2016/7/18

TIDA-00366

具有電流、電壓和溫度保護功能的強化型隔離式三相逆變器參考設計

TIDA-00366

概覽

特點

設計檔案與產品

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產品

TLV704 — 150-mA 24V 超低 IQ 低壓降 (LDO) 電壓穩壓器

OPA320 — 精密零交越 20-MHz、0.9-pA Ib、RRIO、CMOS 運算放大器

TLC372 — 雙路通用型 LinCMOS™ 差動比較器

AMC1311 — 2-V 輸入、精密電壓感測強化型隔離放大器

TL431 — 可調整精密度分流穩壓器

TLV1117 — 800-mA 15-V 線性電壓穩壓器

AMC1301 — 適用於電流感測的 ±250 mV 輸入精密強化隔離式放大器

UCC21540 — 採用 DW 或 DWK 封裝且具有雙輸入、DT 針腳和 8V UVLO 的 5.7kVrms 4A/6A 雙通道絕緣式閘極驅動器

SN74LVC1G11 — 1 通道、3 輸入、1.65V 至 5.5V 32mA 驅動強度 AND 閘

REF2033 — 3.3-V Vref、低漂移、低功耗、雙輸出 Vref 和 Vref/2 電壓參考

UCC21530 — 採用 IGBT/SiC FET 的 DWK 封裝且具有 EN 和 DT 針腳的 5.7kVrms、4A/6A 雙通道絕緣式閘極驅動器

SN74LVC1G32 — 1 通道、2 輸入、1.65-V 至 5.5-V 32-mA 驅動強度 OR 閘

開始開發

硬體開發

LAUNCHXL-F28027 — C2000 Piccolo LaunchPad

支援產品和硬體

硬體開發

參考設計

LAUNCHXL-F28027 — C2000 Piccolo LaunchPad

硬體開發

參考設計

設計工具與模擬

TIDM005 — TIDA-00366 Current Sensing Simulation

支援產品和硬體

硬體開發

參考設計

TIDM005 — TIDA-00366 Current Sensing Simulation

硬體開發

參考設計

TIDM006 — TIDA-00366 Temperature Sensing Simulation

支援產品和硬體

硬體開發

參考設計

TIDM006 — TIDA-00366 Temperature Sensing Simulation

硬體開發

參考設計

TIDM007 — TIDA-00366 DC Link Voltage Sensing Simulation

支援產品和硬體

硬體開發

參考設計

TIDM007 — TIDA-00366 DC Link Voltage Sensing Simulation

硬體開發

參考設計

技術文件

相關設計資源

參考設計

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