TIDA-010936

48 V/16 A Referenzdesign für dreiphasige GaN-Inverter mit kleinem Formfaktor für integrierte Moto

Designdateien

TIDA-010936

Designdateien

Überblick

Dieses Referenzdesign veranschaulicht eine 3-Phasen-Leistungsstufe mit hoher Leistungsdichte von 12 V bis 60 V unter Verwendung von drei LMG2100R044-GaN-Halbbrücken (Galliumnitrid, 100 V, 35 A) mit integrierten GaN-FETs, Treiber und Bootstrap-Diode speziell für motorintegrierte Servoantriebe und Robotikanwendungen. Eine genaue Phasenstrommessung wird durch den Strommessverstärker IN241A oder den funktionell isolierten Delta-Sigma-Modulator AMC0106M05 erreicht. Darüber hinaus werden auch der DC-Link und die Phasenspannungen gemessen, was die Validierung fortschrittlicher sensorloser Designs, wie zum Beispiel des InstaSPINFOC™, ermöglicht. Das Design bietet eine mit dem TI BoosterPack™ kompatible 3,3-V-E/A-Schnittstelle zum Anschluss an ein C2000™ MCU LaunchPad™-Entwicklungskit oder einen Sitara™-Mikrocontroller zur schnellen und einfachen Leistungsbewertung der GaN-Technologie von TI.

Merkmale

GaN-Halbbrücken-Leistungsstufe LMG2100R044 mit kleinem Formfaktor ermöglicht eine hohe Leistungsdichte und vereinfacht das Platinenlayout
Hoher Wirkungsgrad (99,3 % Spitzenleistung) bei 40 kHz PWM ermöglicht den Betrieb bei 25 °C Umgebungstemperatur und bis zu 16 ARMS Dauerstrom ohne Kühlkörper
Der Baustein LMG2100R044 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 16,6 ns minimiert Phasenspannungsverzerrungen
Optionen zur präzisen Phasenstrommessung unter Verwendung eines 1-mΩ-Shunts, entweder mit einem INA241A-Verstärker mit hoher PWM-Unterdrückung oder einem funktionell isolierten AMC0106M05-Modulator

Industrieanwendungen

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Designdateien und Produkte

Designdateien

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Designleitfaden — TIDA-010936

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TIDUF68A.PDF (4559 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

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Assembly drawing — TIDA-010936

TIDMCO1A.PDF (580 KB)

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

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Bill of materials (BOM) — TIDA-010936

TIDMCO0A.PDF (346 KB)

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

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CAD/CAE symbol — TIDA-010936

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

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Gerber file — TIDA-010936

TIDCGN1A.ZIP (986 KB)

Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

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PCB layout — TIDA-010936

TIDMCO2A.PDF (2273 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

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Schematic — TIDA-010936

TIDMCN9A.PDF (945 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Thermistoren

TMP61 — Linearer Thermistor, 1 % und 10 kΩ , in Gehäuse 0402, 0603/0805 und Through Hole

Datenblatt: PDF | HTML

Spannungsumsetzer

TXU0304 — Fester, multidirektionaler Vierkanal-Pegelumsetzer

Datenblatt: PDF | HTML

Isolierte ADCs

AMC0106M25 — Funktionaler isolierter Delta-Sigma-Modulator mit ±250 mV Eingängen zur Strommessung

Datenblatt: PDF | HTML

Analoge Strommessverstärker

INA241A — Bidirektionaler, ultrapräziser Strommessverstärker, −5 V bis 110 V, mit verbesserter PWM-Unterdrücku

Datenblatt: PDF | HTML

Isolierte ADCs

AMC0106M05 — Funktionaler isolierter Delta-Sigma-Modulator mit ±50 mV Eingängen zur Strommessung

Datenblatt: PDF | HTML

Galliumnitrid (GaN)-Leistungsstufen

LMG2100R044 — 100-V-Halbbrücken-GaN-FET, 4,4 mΩ, mit integriertem Treiber und Schutz

Datenblatt: PDF | HTML

DC/DC-Wandler

LMR38010 — SIMPLE SWITCHER®-Abwärts-Spannungswandler mit 80 V, 1,0 A, 2,2 MHz und 40 μA IQ

Datenblatt: PDF | HTML

Analoge Strommessverstärker

INA310A — Ultrapräziser Strommessverstärker, 4 bis 110 V, 1,3 MHz mit Komparator

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

Datenblatt: PDF | HTML

Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

TPSM82821 — Abwärtsmodul, 5,5 V Eingangsspannung, 1 A, mit integrierter Induktivität im μSIP-Gehäuse mit 2 x 1,1

Datenblatt: PDF | HTML

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Hardware-Entwicklung

Evaluierungsplatine

BOOSTXL-LMG2100-MD — Evaluierungsmodul für Aufwärtswandler LMG2100

Dieses Referenzdesign veranschaulicht eine 3-Phasen-Leistungsstufe mit hoher Leistungsdichte von 12 V bis 60 V unter Verwendung von drei LMG2100R044-GaN-Halbbrücken (Galliumnitrid, 100 V, 35 A) mit integrierten GaN-FETs, Treiber und Bootstrap-Diode speziell für motorintegrierte Servoantriebe und (...)

EVM-Benutzerhandbuch: PDF | HTML

Unterstützte Produkte und Hardware

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Referenzdesign

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Evaluierungsplatine

LAUNCHXL-F28P65X — C2000™ real-time MCU F28P65x LaunchPad™ development kit

Dieses Referenzdesign veranschaulicht eine 3-Phasen-Leistungsstufe mit hoher Leistungsdichte von 12 V bis 60 V unter Verwendung von drei LMG2100R044-GaN-Halbbrücken (Galliumnitrid, 100 V, 35 A) mit integrierten GaN-FETs, Treiber und Bootstrap-Diode speziell für motorintegrierte Servoantriebe und (...)

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Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen von TI für Evaluierungsartikel.

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Top-Dokumentation	Typ	Titel	Format-Optionen	Neueste englische Version herunterladen	Datum
*	Designleitfaden	48V, 16A Small Form Factor Three-Phase GaN Inverter Reference Design for Integrated Motor Drives (Rev. A)	PDF \| HTML		25.03.2025

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TMP61 — Linearer Thermistor, 1 % und 10 kΩ , in Gehäuse 0402, 0603/0805 und Through Hole

TXU0304 — Fester, multidirektionaler Vierkanal-Pegelumsetzer

AMC0106M25 — Funktionaler isolierter Delta-Sigma-Modulator mit ±250 mV Eingängen zur Strommessung

INA241A — Bidirektionaler, ultrapräziser Strommessverstärker, −5 V bis 110 V, mit verbesserter PWM-Unterdrücku

AMC0106M05 — Funktionaler isolierter Delta-Sigma-Modulator mit ±50 mV Eingängen zur Strommessung

LMG2100R044 — 100-V-Halbbrücken-GaN-FET, 4,4 mΩ, mit integriertem Treiber und Schutz

LMR38010 — SIMPLE SWITCHER®-Abwärts-Spannungswandler mit 80 V, 1,0 A, 2,2 MHz und 40 μA IQ

INA310A — Ultrapräziser Strommessverstärker, 4 bis 110 V, 1,3 MHz mit Komparator

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

TPSM82821 — Abwärtsmodul, 5,5 V Eingangsspannung, 1 A, mit integrierter Induktivität im μSIP-Gehäuse mit 2 x 1,1

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