TIDA-00181

Isolierte Stromversorgung mit IGBT-Gate-Treiber, Gegentaktwandler und 4 Ausgängen

TIDA-00181

Designdateien

Überblick

This reference design provides isolated positive and negative voltage rails required for Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) gate drivers from a single 24-volt DC input supply. IGBTs are used in three phase inverters for variable-frequency drives to control the speed of AC motors. This reference design uses a push-pull isolated control topology and provides isolation compliant to IEC61800-5 and is intended to operate from a pre-regulated 24Vdc input.

With a regulated (within 5%) input source, a simple open-loop, free-running oscillator can be implemented with a push-pull PWM controller. This topology is essentially a forward converter with two primary windings used to create a dual-drive winding. This fully utilizes the transformer core's magnetizing current more efficiently than flyback or the forward topologies. Another advantage this configuration has over flyback and forward configurations is that the supply output can be scaled up for higher power drives.

This reference design also takes advantage of another benefit of the push pull topology in that multiple transformers can be controlled in parallel from a single controller to generate all the isolated voltage rails required for 3-phase IGBT inverters.

Lastly, larger IGBTs for higher power drives sometimes require more gate drive current than what is provided by a typical IGBT gate driver, for which designers often use additional transistors for gate current boosting. This reference design provides +16V on the positive outputs and -8V on the negative outputs to compensate for the added voltage drop in those transistors.

Merkmale
  • Supports 6 IGBT Gate Drivers for 3 arms of inverter (Each arm in half-bridge configuration)
  • Push-pull topology enables parallel transformer stages from a single controller for 3-phase power
  • Operates with pre-regulated 24V input
  • Two reinforced isolated, low-ripple (<200mV) outputs for each IGBT: +16V (x2) & -8V (x2)
  • Output power: 2W per IGBT and scalable to support higher power IGBTs   
  • Option to shut down the power supply to facilitate Safe Torque Off (STO) feature
  • Output capacitors rated to support up to 6A peak gate drive current
  • Designed to meet IEC61800-5
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Eine voll bestückte Platine wurde nur für Test- und Leistungsvalidierung entwickelt. Sie wird nicht zum Verkauf angeboten.

Designdateien und Produkte

Designdateien

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Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TPS7A30Rauscharmer, einstellbarer Low-Dropout-Spannungsregler mit 200 mA, hohem PSRR-Wert und Aktivierung

Datenblatt: PDF | HTML
Lastschalter

TPS27082L8 V, 3 A, 44 mΩ-Lastschalter mit einstellbarer Anstiegszeit und Hysterese

Datenblatt: PDF | HTML
AC/DC- und DC/DC-Controller (externer FET)

LM5030Gegentakt-Strommodus-PWM-Controller, 100 V

Datenblatt: PDF | HTML
Halbleiter

LP2954ALow-Dropout-Spannungsregler, 250 mA, 30 V mit hoher Genauigkeit

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Technische Dokumentation

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Typ Titel Neueste englische Version herunterladen Datum
* Designleitfaden Isolated IGBT Gate-Drive Push-Pull Power Supply With 4 Outputs (Rev. A) 20.06.2016
Whitepaper Power Electronics in Motor Drives: Where is it? (Rev. A) 01.10.2019
Anwendungshinweis Analysis of Power Supply Topologies for IGBT Gate Drivers in Industrial Drives 06.07.2015
Anwendungshinweis Is Your IGBT Gate-Driver Power Supply Optimized 12.03.2015

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