JAJU912 November   2023

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   参照情報
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 主な使用製品
      1. 2.2.1 LMG3422R030
      2. 2.2.2 ISO7741
      3. 2.2.3 AMC1306M05
      4. 2.2.4 AMC1035
      5. 2.2.5 TPSM560R6H
      6. 2.2.6 TPSM82903
  9. 3システム設計理論
    1. 3.1 パワー スイッチ
      1. 3.1.1 GaN-FET の選択基準
      2. 3.1.2 HVBUS のデカップリングと 12V ブートストラップ電源
      3. 3.1.3 GAN_FET のターンオン スルーレートの設定
      4. 3.1.4 PWM 入力フィルタとデッドタイムの計算
      5. 3.1.5 信号レベル シフト
      6. 3.1.6 LMG3422R030 故障通知
      7. 3.1.7 LMG3422R030 の温度監視
    2. 3.2 相電流のセンシング
      1. 3.2.1 シャント
      2. 3.2.2 AMC1306M05 のアナログ入力フィルタ
      3. 3.2.3 AMC1306M05 デジタル インターフェイス
      4. 3.2.4 AMC1306M05 電源
    3. 3.3 DC リンク (HV_BUS) 電圧の検出
    4. 3.4 位相電圧の検出
    5. 3.5 制御電源
    6. 3.6 MCU インターフェイス
  10. 4ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 4.1 ハードウェア要件
      1. 4.1.1 PCB
      2. 4.1.2 MCU インターフェイス
    2. 4.2 ソフトウェア要件
    3. 4.3 テスト設定
      1. 4.3.1 事前の注意事項
      2. 4.3.2 テスト方法
    4. 4.4 テスト結果
      1. 4.4.1 24V 入力制御電源
      2. 4.4.2 PWM から位相電圧スイッチ ノードまでの伝搬遅延時間
      3. 4.4.3 320VDC バス電圧でのスイッチ ノードの過渡応答
      4. 4.4.4 320VDC および 16kHz PWM での相電圧の直線性と歪み
      5. 4.4.5 インバータの効率と温度特性
        1. 4.4.5.1 効率の測定
        2. 4.4.5.2 320VDC、16kHz PWM、ヒートシンクなしでの熱解析と SOA
  11. 5設計とドキュメントのサポート
    1. 5.1 デザイン ファイル
      1. 5.1.1 回路図
      2. 5.1.2 BOM
      3. 5.1.3 PCB レイアウトに関する推奨事項
        1. 5.1.3.1 レイアウト プリント
      4. 5.1.4 Altium プロジェクト
      5. 5.1.5 ガーバー ファイル
      6. 5.1.6 アセンブリの図面
    2. 5.2 ツールとソフトウェア
    3. 5.3 ドキュメントのサポート
    4. 5.4 サポート・リソース
    5. 5.5 商標
  12. 6著者について

テスト方法

テスト方法として次の手順を実行します。

  1. TIDA-010255 PCB、回路図、各層のプロットについてよく理解します。TIDA-010255 PCB と関連するインターフェイスは絶縁されていないことに注意します。
  2. TIDA-010255 PCB のテストと検証は、適切なラボ内でのみ実施してください。TIDA-010255 PCB に電力が供給されておらず、どの電源にも接続されていないことを確認します。
  3. 外部マイコンと C2000 MCU controlCARD のどちらかを TIDA-010255 PCB に接続します。
    1. 外部マイコン:コネクタ J6~J9 および J11 に接続します。
    2. C2000 controlCARD:TIDA-010255 PCB の制御カード コネクタ J1 および J2 に ‌F28379D controlCARD を挿入します。挿入時に PCB が曲がらないように注意します。
  4. F28379D controlCARD を使用する場合、F28379D controlCARD JTAG コネクタからコンピュータの USB インターフェイスに絶縁型 mini-USB アダプタを接続します。
  5. 端子 J4 に 3 相モーターを接続します。
  6. コネクタ J5 に低電圧 24VDC 電源を接続します 。TIDA-010255 PCB に電源が接続されている場合、F28379D controlCARD を使用すると約 46mA の電流が流れます。
  7. 端子 J3 に高電圧 DC 電源を接続します。高電圧グランド端子 (-HVDC/GND) は、24VDC 入力端子のグランドに直流的に接続されています 。対応する C2000 マイコン ソフトウェアまたは他のマイコン ソフトウェアをダウンロードおよび実行するまで、高電圧 DC 電源をオンにしないでください。
  8. F28379D controlCARD を使用する場合、 TIDA-010255E2 バイナリ ファームウェアをアップロードおよび実行します。これは社内のテスト ソフトウェアであり、一般には提供していません。
  9. 高電圧 DC 電源は、選択されたマイコンでソフトウェアが期待どおりに動作した後にのみオンにします。最初は 24V を印加し、モーターが期待どおりに動作していることを確認します。その後、高電圧 DC 電源を公称値の 320VDC、絶対最大定格の 400VDC まで増やすことができます。状況に応じて適切な方法で高電圧 DC 電源の電流を制限し、‌偶発的な大きな短絡電流と発火を防止します。
  10. 負荷を接続してボードを動作させながら、PCB 温度が 105℃を上回らないように、サーマル カメラを使って PCB の表面温度を監視します。

図 4-3 に、F28379D C2000 MCU controlCARD 使用時の接続方法を示します。TIDA-010255 は C2000 MCU controlCARD に必要な 5V を供給しますが、すべてのインターフェイスは 3.3V I/O です。これで、絶縁型 USB JTAG コネクタと Code Composer Studio™ ソフトウェアを使ってソフトウェアを C2000 マイコンにアップロードできます。

TIDA-010255 TIDA-010255 PCB の接続図 4-3 TIDA-010255 PCB の接続

図 4-4 に、TIDA-010255 3 相インバータの電力損失および効率測定のテスト環境を示します。2 つの電源を使用します。1 つは DC リンク電圧のための高電圧 320VDC 電源、もう 1 つはポイント オブ ロード電源のための 24V 制御用電源です。F28379D controlCARD に実装された TMS320F28379D マイコンは、ノート PC 上の Code Composer Studio (CCS) を使って構成され、振幅と周波数を可変できる 3 相出力電圧を生成することで、AC 誘導モーターを駆動します。Tektronix PA4000 電力アナライザを使用して、入力電力、出力電力、対応する TIDA-010255 PCB の電力損失 (ヒートシンクなし) を測定します。

TIDA-010255 TIDA-010255 の電力損失および効率測定のテスト構成図 4-4 TIDA-010255 の電力損失および効率測定のテスト構成