JAJU923A February   2024  – March 2025

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   リソース
  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 設計上の考慮事項
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1 LMG2100
      2. 2.3.2 INA241A
      3. 2.3.3 AMC0106M05
      4. 2.3.4 LMR38010
  9. 3システム設計理論
    1. 3.1 3 相 GaN インバータの電力段
      1. 3.1.1 LMG2100 GaN ハーフブリッジ電力段
    2. 3.2 インライン分流の高精度位相電流検出
      1. 3.2.1 INA241A 超高精度電流センス アンプ、強化型 PWM 除去機能付き
      2. 3.2.2 AMC0106M05 高精度、±50mV 入力、機能絶縁、デルタ シグマ変調器
    3. 3.3 位相電圧および DC 入力電圧のセンシング
    4. 3.4 電力段の PCB 温度監視
    5. 3.5 パワー マネージメント
      1. 3.5.1 48V から 5V への DC/DC コンバータ
      2. 3.5.2 5V～3.3V レール
    6. 3.6 ホスト MCU へのインターフェイス
  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 TIDA-010936 の PCB の概要
      2. 4.1.2 TIDA-010936 のジャンパ設定
      3. 4.1.3 C2000™ MCU LaunchPad™ 開発キットへのインターフェイス
    2. 4.2 ソフトウェア要件
    3. 4.3 テスト設定
    4. 4.4 テスト結果
      1. 4.4.1 パワー マネージメントおよびシステムのパワーアップとパワーダウン
      2. 4.4.2 GaN インバータ ハーフブリッジ モジュールのスイッチ ノード電圧
        1. 4.4.2.1 48V DC バスでのスイッチ ノード電圧過渡応答
          1. 4.4.2.1.1 ±1A 時の出力電流
          2. 4.4.2.1.2 ±10A 時の出力電流
        2. 4.4.2.2 PWM 周波数の DC バス電圧リップルへの影響
        3. 4.4.2.3 効率の測定
        4. 4.4.2.4 熱解析
        5. 4.4.2.5 無負荷時の損失テスト (COSS 損失)
      3. 4.4.3 相電流検出
  11. 5設計とドキュメントのサポート
    1. 5.1 設計ファイル [必須トピック]
      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
  13. 7謝辞
  14. 8改訂履歴

4.4.2 GaN インバータ ハーフブリッジ モジュールのスイッチ ノード電圧

このテストの焦点は、低位相電流と最大位相電流を使用した 48V 時における GaN インバータのスイッチ ノード電圧の過渡応答を検証することでした。このテストのもう 1 つの目的は、LMG2100 GaN パワー モジュールの各ローカル バイパス コンデンサの容量や数量を検証することでした。

C2000 マイコンは、40kHz のスイッチング周波数と 16.6ns のデッド バンドの相補型 PWM を使って 3 相空間ベクトルを生成するように構成されています。位相ごとの PWM デューティ サイクルは、対応する位相電流 IA を、IB = IC = –0.5 IA の条件で駆動するように構成されています。

LMG2100 スイッチ ノード電圧は、図 4-7 に示すように、LMG2100 SW ピン (ピン 8) で測定され、LMG2100 PGND ピン (ピン 9) の近くを通って PGND を基準としています。


TIDA-010936 シングルエンド プローブによる LMG2100 スイッチノード測定 (ピン SW～PGND) のテストのセットアップ

図 4-7 シングルエンド プローブによる LMG2100 スイッチノード測定 (ピン SW～PGND) のテストのセットアップ

以下の図は、上下のブリッジ アーム間で PWM 入力に 16.6ns のデッド タイムがあることを示しています。


TIDA-010936 J2 での立ち上がりエッジ PWM A (H および L)

図 4-8 J2 での立ち上がりエッジ PWM A (H および L)

TIDA-010936 TIDA-010936-4-11 J2 での立ち下がりエッジ PWM A (H/L)

図 4-9 TIDA-010936-4-11 J2 での立ち下がりエッジ PWM A (H/L)