Dieses Design demonstriert eine Galliumnitrid (GaN)-Feldeffekttransistor (FET)-Leistungsstufe mit 36 V und 50 A zur Ansteuerung eines dreiphasigen bürstenlosen Gleichstrommotors in kabellosen Werkzeugen, die von einem 5-Zellen-Li-Ionen-Akku auf einen 10-Zellen-Akkupack betrieben werden. Dieses Referenzdesign verwendet den LMG3100R017 GaN-FET mit integriertem GaN-FET-Antrieb, um die Effizienz und Leistung des Motorsteuerungssystems zu verbessern. Zusätzlich bietet das Design ein TI BoosterPack™-Plugin-Modul, das mit einer 3,3-V-E/A-Schnittstelle zum Anschluss an ein C2000™ MCU LaunchPad™-Entwicklungskit oder ein MSPM0 MCU LaunchPad-Entwicklungskit zur schnellen und einfachen Leistungsbewertung der GaN-Technologie kompatibel ist.
Merkmale
- Der 6,50 mm × 4,0 mm LMG3100R017 GaN-FET mit integriertem Treiber ermöglicht eine hohe Leistungsdichte und ein einfaches Leiterplattenlayout
- Ein hoher Wirkungsgrad (>99 % Spitze) bei 20 kHz PWM ermöglicht den Betrieb bei 25 °C Umgebungstemperatur bis zu 50 A Spitzenstrom ohne Kühlkörper, 98,5 % Wirkungsgrad bei 80 kHz PWM bei 50 A Spitzenstrom
- Der LMG3100R017 ermöglicht den Betrieb bei höheren PWM-Frequenzen. Dadurch kann die Größe und Höhe des DC-Bus-Kondensators verringert werden, indem Elektrolyt- durch Keramikkondensatoren ersetzt werden
- Dadurch, dass keine Sperrverzögerungsverluste entstehen, werden die Schwingungen des Schaltknotens gemindert
- Die geringe Totzeit von <20 ns minimiert Phasenspannungsverzerrungen
- Unterstützt Hochgeschwindigkeitsmotorsteuerung mit hoher PWM-Frequenz
- Verwendet Low-Side-Stromabtastung und fügt Phasenspannungsabtastung hinzu, um die Verifizierung der sensorlosen feldorientierten Regelung (FOC) oder der sensorlosen Trapezregelung zu unterstützen