2 システム概要

このシステムは、コントローラとしてテキサス・インスツルメンツの C2000 controlCARD TMDSCNCD280049C (TMDSCNCD280025C 互換)、高速スイッチング・レッグとしてテキサス・インスツルメンツの GaN EVM ボード LMG3422EVM-043 を使用します。

この設計では、C2000 の基準グランドを MOSFET レッグの中間点に移動し、OPA607 非絶縁型高速アンプを使用してインダクタ電流を検出できるようにしました。この利点により、低速 MOSFET レッグに合わせて絶縁ドライブ UCC21222 を変更する必要があり、DC 電圧センスには LM358B アンプを使用します。通常は GaN FET からコントローラ側へのスイッチング・ノイズの転送を停止するアイソレータが使用されると想定されるので、MCU のグランドの変更は GaN ドライブには影響を与えません。GaN EVM ボードでは、LMG3422R030 は ISO7741F で絶縁し、SN6505 ドライブ絶縁型 DC/DC から電源を供給します。

突入電流からの保護には、この設計では大型リレーの代わりに UCC23511 で駆動される MOSFET を使用し、PCB 面積を削減します。

この設計では、UCC28740 を搭載したフライバック・ボードを使用して、2 つの絶縁 12V 出力を生成します。1 つは制御回路用で、もう 1 つはローサイド MOSFET 駆動用です。これら 2 つの 12V 出力は、互いに対して 500V の絶縁能力を持つように設計されており、ハイサイド MOSFET がオンになったときの DC リンク電圧に耐えることができます。制御回路用の 12V 出力は、MCU カードと GaN カード用の TPS650430 降圧コントローラを使用して 5V の電源を生成します。

また、この設計には ISO7763 アイソレータとの FSI 通信ポートも含まれており、UCC21050 から電源が供給されます。FSI 通信により、通信とファームウェアの更新を高速化できます。