TIDA-010276

Referenzdesign für 3-phasigen 36-V-, 50-A-GaN-Inverter für die BLDC-Motorsteuerung

TIDA-010276

Designdateien

Überblick

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
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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

Laden Sie sich sofort einsetzbare Systemdateien herunter, um Ihren Designprozess zu beschleunigen.

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TIDUF86A.PDF (2286 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

TIDMDS9.PDF (622 KB)

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

TIDMDS8.PDF (340 KB)

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

TIDMDT1B.ZIP (4823 KB)

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

TIDCGV2.ZIP (1070 KB)

Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

TIDMDT0.PDF (2584 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

TIDMDS7A.PDF (1097 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TPS7B81Low-Dropout-Spannungsregler (LDO), 150 mA, Batteriebetrieb (40 V), extrem niedriger Ruhestrom, mit A

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Thermistoren

TMP61Linearer Thermistor, 1 % und 10 kΩ , in Gehäuse 0402, 0603/0805 und Through Hole

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

LMR38010SIMPLE SWITCHER®-Abwärts-Spannungswandler mit 80 V, 1,0 A, 2,2 MHz und 40 μA IQ

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Universal-Operationsverstärker

OPA4323Vierfach-RRIO-Operationsverstärker mit 5,5 V, 20 MHz und Nulldurchgang und geringem Rauschen (6 nV/√

Datenblatt: PDF | HTML
Galliumnitrid (GaN)-Leistungsstufen

LMG3100R017Zwei 1,7-mΩ-GaN-FETs (100 V) mit integriertem Treiber

Datenblatt: PDF | HTML

Technische Dokumentation

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* Designleitfaden 36V 50A Three-Phase GaN Inverter Reference Design for BLDC Motor Control (Rev. A) PDF | HTML 21.07.2025

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MOTORSTUDIO Motor Studio-GUI zur Abstimmung und Evaluierung von BLDC-Motortreibern
Software-Entwicklungskit (SDK)
C2000WARE-MOTORCONTROL-SDK MotorControl Software Development Kit (SDK) für C2000™-MCUs

Support und Schulungen

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