TIDA-00915

適用於整合型驅動器的三相、1.25kW、200V AC 小型 GaN 逆變器參考設計

TIDA-00915

設計檔案

概覽

此參考設計為三相逆變器,在 50°C 環境溫度下的連續功率額定值為 1.25kW,在 85°C 環境溫度下則為 550W,以驅動 200V AC 伺服馬達。本產品採用 600V 的 LMG3411R150 氮化鎵 (GaN) 電源模組,內建 FET 和閘極驅動器,並安裝於 1.95mm 厚的絕緣金屬基板 (IMS) 上,以提升散熱效率。隔離與控制電路分別安裝於獨立的 FR-4 電路板上,整體設計尺寸為 80mm × 46mm × 37mm,包含散熱器、控制電路、隔離電路與功率級。超小型外形設計加上自然對流無風扇冷卻能力,使驅動器能輕鬆整合至馬達中,在機器人、CNC 機等六軸馬達應用中,可將機櫃所需空間最多減少 50%,纜線長度最多縮短 90 公尺。

特點
  • 600V、6A 的 LMG3411R150 GaN 可在 50°C 環境條件下,達到每立方英吋 150W 的功率密度,輸出功率最高達 1.25kW,在 85°C 環境下輸出最高達 550W。
  • 超小型外形與自然對流無風扇冷卻功能,使驅動器易於與馬達整合,可節省設備占地空間與佈線成本
  • 超快速切換轉換 (< 5ns) 及最小化切換節點電壓振鈴,有助於降低 EMI
  • 高效率功率級(在 32kHz PWM 下峰值效率超過 99%)有助於縮小散熱器尺寸
  • 具備閘極欠電壓、裝置過電流與過熱保護機制
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設計檔案與產品

設計檔案

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TIDUCM9A.PDF (8036 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

TIDRQU5A.ZIP (320 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

TIDRQU4A.ZIP (125 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

TIDRQU7A.ZIP (2682 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

TIDCDE8A.ZIP (1499 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

TIDRQU6A.ZIP (1663 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

TIDRQU3A.ZIP (695 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。

AND 閘

SN74AHC1G081 通道、2 輸入、2-V 至 5.5-V 高速 (9 ns) AND 閘

產品規格表: PDF | HTML
數位隔離器

ISO7721耐用 EMC 雙通道 1/1 強化型數位隔離器

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

TLV1117800-mA 15-V 線性電壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML
氮化鎵 (GaN) 功率級

LMG3411R150具有整合驅動器和逐週期過電流保護功能的 600-V 150-mΩ GaN

產品規格表: PDF | HTML
AND 閘

SN74LVC1G111 通道、3 輸入、1.65V 至 5.5V 32mA 驅動強度 AND 閘

產品規格表: PDF | HTML

開始開發

硬體開發

子卡

TMDSCNCD280049C — F280049C evaluation module for C2000™ MCU controlCARD™

此參考設計為三相逆變器,在 50°C 環境溫度下的連續功率額定值為 1.25kW,在 85°C 環境溫度下則為 550W,以驅動 200V AC 伺服馬達。本產品採用 600V 的 LMG3411R150 氮化鎵 (GaN) 電源模組,內建 FET 和閘極驅動器,並安裝於 1.95mm 厚的絕緣金屬基板 (IMS) 上,以提升散熱效率。隔離與控制電路分別安裝於獨立的 FR-4 電路板上,整體設計尺寸為 80mm × 46mm × 37mm,包含散熱器、控制電路、隔離電路與功率級。超小型外形設計加上自然對流無風扇冷卻能力,使驅動器能輕鬆整合至馬達中,在機器人、CNC (...)
EVM使用指南: PDF | HTML
支援產品和硬體

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硬體開發
參考設計
PMP21495 6.6 kW、雙向、雙有源電橋 CLLLC 共振轉換器參考設計 PMP21999 使用 PCB 繞組變壓器的 6.6 kW、雙向 CLLLC 共振轉換器參考設計 PMP23126 3-kW 全橋相移式轉換器搭配主動箝位參考設計,可提供 > 270-W/in3 的功率密度 PMP23249 650-V 30-mΩ GaN FET 子卡參考設計 PMP41006 由 C2000™ 和 GaN 實現且具 CCM 圖騰柱 PFC 和電流模式 LLC 的 1-kW 參考設計 PMP41043 由 C2000 和 GaN 實現且具 CCM 圖騰柱 PFC 和電流模式 LLC 的 1.6-kW 參考設計 TIDA-00915 適用於整合型驅動器的三相、1.25kW、200V AC 小型 GaN 逆變器參考設計 TIDA-010059 使用霍爾效應電流感測器之適用於 230-VAC 馬達驅動的相位電流感測參考設計 TIDA-010062 1-kW、80+ 鈦金,以及 GaN CCM 圖騰柱免橋接 PFC 和半橋接 LLC 搭配 LFU 參考設計 TIDA-010086 數位控制成本最佳化的 10 A 電池化成與測試參考設計 TIDA-010203 具 C2000 和 GaN 的 4-kW 單相圖騰柱 PFC 參考設計 TIDA-010210 以 GaN 為基礎的 11kW、雙向、三相 ANPC 參考設計 TIDA-010231 適合光電應用、適用於電弧偵測的類比前端參考設計 TIDM-02000 使用 C2000™ 即時 MCU 的尖峰電流模式控制相移式全橋參考設計 TIDM-02002 適用於 HEV/EV 車載充電器的雙向 CLLLC 共振雙主動橋式 (DAB) 參考設計 TIDM-02008 使用 C2000™ MCU 的雙向高密度 GaN CCM 圖騰柱 PFC TIDM-1007 高效率 GaN CCM 圖騰柱免橋接功率因數校正 (PFC) 參考設計 TIDM-1022 波谷切換升壓功率因數校正 (PFC) 參考設計
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應用說明 Designing With the Improved TL431LI (Rev. A) 2019/6/28
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