TIDA-00913

48 V, 3-Phasen-Inverter mit Shunt-basierter Inline-Motorphasenstromerfassung – Referenzdesign

Designdateien

TIDA-00913

Designdateien

Überblick

Das Referenzdesign TIDA-00913 realisiert einen dreiphasigen 48-V-/10-A-GaN-Inverter mit präziser Inline-Shunt-basierter Phasenstrommessung zur exakten Steuerung von Präzisionsantrieben wie Servoantrieben. Eine der größten Herausforderungen bei der Inline-Shunt-basierten Phasenstrommessung besteht in den hohen Gleichtaktspannungstransienten während des PWM-Schaltvorgangs. Der bidirektionale Strommessverstärker INA240 löst dieses Problem durch verbesserte PWM-Unterdrückung. Das Referenzdesign bietet eine Ausgangsspannung von 0 bis 3,3 V, skaliert auf ± 16,5 A mit einer mittleren Spannung von 1,65 V, um eine hohe Phasenstromgenauigkeit über den gesamten Temperaturbereich zu erreichen. Der TIDA-00913 bietet eine mit dem TI BoosterPack kompatible Schnittstelle zur Verbindung mit einem C2000 MCU LaunchPad™ Entwicklungskit zur einfachen Leistungsbewertung.

Merkmale

3-Phasen-GaN-Inverter mit großem Eingangsspannungsbereich von 12 V bis 60 V, 7 Arms Ausgangsstrom pro Phase und nicht isolierter Phasenstrommessung.
Präzise Inline-Phasenstrommessung mit 5-mΩ-Shunt, ± 16,5 A Gesamtbereich und ± 10 A Nennbereich.
Hochgenaue Phasenstrommessung über den Temperaturbereich von – 25 °C bis 85 °C. Unkalibrierte Genauigkeit von < ± 0,5 %; kalibrierte Genauigkeit von < ± 0,1 %.
Systemkostenreduzierung durch Verwendung eines nicht isolierten Strommessverstärkers INA240 mit überlegener AC-Gleichtaktunterdrückung für PWM-Schaltfrequenzen bis zu 100 kHz.
Reduzierte Materialkosten und einfaches Layout durch den bidirektionalen Nulldrift-Strommessverstärker INA240, der eine direkte Schnittstelle zu einem 3,3-V-ADC bildet.
Mit TI BoosterPack kompatible Schnittstelle mit 3,3-V-E/A zur einfachen Leistungsevaluierung mit einem C2000 MCU LaunchPad™ Entwicklungskit.

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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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Designleitfaden — TIDA-00913

TIDUCE8A.PDF (4873 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

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Assembly drawing — TIDA-00913

TIDROJ9.PDF (554 KB)

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

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Bill of materials (BOM) — TIDA-00913

TIDROJ8.PDF (72 KB)

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

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CAD/CAE symbol — TIDA-00913

TIDROK1.ZIP (5637 KB)

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

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Gerber file — TIDA-00913

TIDCCV2.ZIP (1217 KB)

Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

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PCB layout — TIDA-00913

TIDROK0.PDF (2814 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

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Schematic — TIDA-00913

TIDROJ7.PDF (830 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Galliumnitrid (GaN)-Leistungsstufen

LMG5200 — GaN-Halbbrücken-Leistungsstufe für 80 V

Datenblatt: PDF | HTML

Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

LP38691 — Low-Dropout-Spannungsregler, 500 mA, 10 V

Datenblatt: PDF | HTML

AC/DC- und DC/DC-Wandler (integrierter FET)

LM5018 — Synchroner Abwärtsregler (Buck), 7,5−100 V, großer Vin-Bereich, 300 mA, konstant aktiv

Datenblatt: PDF | HTML

Analoge Strommessverstärker

INA240 — Bidirektionaler, ultrapräziser Strommessverstärker, −4 bis 80 V, mit verbesserter PWM-Unterdrückung

Datenblatt: PDF | HTML

Spannungsumsetzer

SN74AVC8T245 — Bustransc., 8 Bit, Doppelvers., konfig. Spannungsums. und Tri-State

Datenblatt: PDF | HTML

Temperaturschalter

TMP302-Q1 — Pin-selektierbarer Auslöser, 1,4-V-fähige Familie von Temperaturschaltern für die Automobilindustrie

Datenblatt: PDF | HTML

Serienspannungsreferenzen

REF3333 — Spannungsreferenz, 3,3 V, 30 ppm/°C Drift, 3,9 µA, 3-poliges SOT-23, 3-poliges SC70, 8-poliges UQFN

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Unterstützte Produkte und Hardware

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Veröffentlichungsdatum: 03.11.2016

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Versionsinformationen

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Technische Dokumentation

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	Typ	Titel		Datum
*	Designleitfaden	48V 3Phase Inverter w/ Shunt-Based In-Line Motor Phase Current Sense Ref Design (Rev. A)		07.04.2017
	Auswahlhilfe	Current Sense Amplifiers (Rev. E)		20.09.2021
	Whitepaper	Machine Learning Powers Autonomous Industrial Systems (Rev. A)		17.06.2020
	Technischer Artikel	GaN reliability standards reach milestone	PDF \| HTML	18.09.2017
	Whitepaper	Enabling robots to achieve new levels of factory automation		21.03.2017
	Technischer Artikel	Five benefits of enhanced PWM rejection for in-line motor control	PDF \| HTML	08.11.2016
	Technischer Artikel	What’s next for Industry 4.0? The best new technologies shaping the future of smar	PDF \| HTML	07.11.2016

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Designdateien und Produkte

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LMG5200 — GaN-Halbbrücken-Leistungsstufe für 80 V

LP38691 — Low-Dropout-Spannungsregler, 500 mA, 10 V

LM5018 — Synchroner Abwärtsregler (Buck), 7,5−100 V, großer Vin-Bereich, 300 mA, konstant aktiv

INA240 — Bidirektionaler, ultrapräziser Strommessverstärker, −4 bis 80 V, mit verbesserter PWM-Unterdrückung

SN74AVC8T245 — Bustransc., 8 Bit, Doppelvers., konfig. Spannungsums. und Tri-State

TMP302-Q1 — Pin-selektierbarer Auslöser, 1,4-V-fähige Familie von Temperaturschaltern für die Automobilindustrie

REF3333 — Spannungsreferenz, 3,3 V, 30 ppm/°C Drift, 3,9 µA, 3-poliges SOT-23, 3-poliges SC70, 8-poliges UQFN

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