TIDA-00365

Referenzdesign für geschützte Vollbrücken-Leistungsstufe mit 75 V/10 A für Antriebe mit Gleichstrom-

TIDA-00365

Designdateien

Überblick

Gleichstrom-Bürstenantriebe mit Niederspannung werden in vielen Anwendungen eingesetzt. TI bietet eine breite Palette Gleichstrom-Bürstenmotorlösungen mit flexiblen Steuerschnittstellenoptionen für einen oder mehrere Gleichstrom-Bürstenmotoren bis zu 60 V.  Für Anwendungen, die ein höheres Drehmoment und eine höhere Leistung erfordern, werden oft Spannungen über 60 V DC verwendet. Die geschützte TIDA-00365-Vollbrücke arbeitet mit einem nominalen 75-V-DC-Eingang und 10 A Ausgangsstrom. Sie bietet bipolare Highside-Strommessung auf der Basis eines 100-V-SM72295-Vollbrücken-Gate-Treibers mit integrierten Verstärkern, vier 100-V-NexFET-Leistungs-MOSFETs mit extrem niedriger Gate-Ladung und einem kleinen SON5x6-Gehäuse mit niedrigem Wärmewiderstand. Die Leistungsstufe ist gegen Übertemperatur, Überstrom und Kurzschluss zwischen den Motoranschlüssen und zwischen Motoranschlüssen und Masse. Auf der Platine integrierte Stromversorgungen bieten eine 12-V- und eine 3,3-V-Schiene für Gate-Treiber und Signalkette. Die Host-Prozessor-Schnittstelle besitzt 3,3 V E/A, um eine Host-MCU wie eine C2000-Piccolo-MCU zur Stromregelung von Gleichstrom-Bürstenmotoren zu verbinden.

Merkmale
  • Geschützte Vollbrücken-Leistungsstufe mit einer Eingangsspannung von bis zu 100 V DC (75 V DC nominal) und einem Ausgangsstrom von 10 A
  • Stücklistenreduzierung durch 100-V-SM72295-Vollbrücken-Gate-Treiber mit integrierten Verstärkern für die bipolare Highside-Phasenstrommessung
  • Kalibrierte Strommessgenauigkeit ±1 % (über den gesamten Bereich ±10 A und ±0,2 % (innerhalb einer Bereichs von ±1 A)
  • Für niedriges EMI optimierte Vollbrücke mit 25 ns Anstiegs-/Abfallzeit an Schaltknotenspannungen ohne Über- und Unterschwingen
  • Gegen Übertemperatur, Unterspannung, Überstrom und Kurzschluss zwischen Motoranschlüssen und zwischen Motoranschlüssen an GND geschützte Vollbrücke
  • 95 % Wirkungsgrad bei 16 kHz PWM. Bei 25 C Umgebungstemperatur und Nennlast ist dank NexFET-Leistungs-MOSFET von TI kein Kühlkörper erforderlich
  • Host-Prozessor-Schnittstelle mit dualen komplementären PWM-Eingängen (3,3 V CMOS) und analogen Ausgängen (0–3,3 V) für bipolare Highside-Strommessung und Motoranschlussspannung
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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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TIDUBV7A.PDF (1514 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

TIDRN77.PDF (481 KB)

Detaillierter Überblick über das Design-Layout zur Bestimmung der Position der Komponenten

TIDRN76.PDF (79 KB)

Vollständige Liste mit Designkomponenten, Referenz-Bezeichnern und Hersteller-/Teilenummern

TIDRN79.ZIP (1202 KB)

Dateien für 3D-Modelle oder 2D-Zeichnungen von IC-Komponenten

TIDCCJ2.ZIP (1258 KB)

Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

TIDRN78.PDF (2627 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

TIDRN75.PDF (755 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Halbbrückentreiber

SM72295Vollbrücken-Gate-Treiber für 3 A, 100 V mit integriertem Strommessverstärker

Datenblatt: PDF
Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

LM317LEinstellbarer linearer Spannungsregler, 100 mA, 35 V

Datenblatt: PDF | HTML
Komparatoren

LM2901VDifferenzieller Vierfach-Komparator, Enhanced Voltage

Datenblatt: PDF | HTML
AC/DC- und DC/DC-Wandler (integrierter FET)

LM5018Synchroner Abwärtsregler (Buck), 7,5−100 V, großer Vin-Bereich, 300 mA, konstant aktiv

Datenblatt: PDF | HTML
D-Typ-Flipflops

SN74LVC1G175Einfach-Flipflop vom Typ D mit asynchronem Clear

Datenblatt: PDF | HTML
Shunt-Spannungsreferenzen

ATL431Einstellbarer Präzisions-Shunt-Regler, 2,5 V, mit niedrigem Ruhestrom

Datenblatt: PDF | HTML
Analoge Temperatursensoren

LMT89Temperatursensor (±2,5 °C Abweichung) mit Analogausgang und -11,77 mV/°C Verstärkung

Datenblatt: PDF | HTML
MOSFETs

CSD19534Q5A100 V, N-Kanal-NexFET™-Leistungs-MOSFET, Einzel-SON 5 mm x 6 mm, 15,1 mOhm

Datenblatt: PDF | HTML

Technische Dokumentation

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Typ Titel Neueste englische Version herunterladen Datum
* Designleitfaden 75-V/10-A Protected Full-Bridge Power Stage Ref Design for Brushed DC Motors (Rev. A) 16.03.2017
Anwendungshinweis Designing with the ATL431LI 27.11.2018
Anwendungshinweis Reducing Ringing Through PCB Layout Techniques 16.06.2009

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Referenzdesign
TIDA-00210 75 V/10 A, geschütztes Vollbrücken-Leistungsstufen-Referenzdesign für bipolare Schrittmotorantriebe TIDA-00620 Referenzdesign für Gleichstrombürstenmotor-Treiber, 12 bis 24 V, 27 A

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