TIDA-01456

Kompaktes, nicht isoliertes 3-Phasen-Wechselrichter-Referenzdesign für industrielle Antriebe mit 200

TIDA-01456

Designdateien

Überblick

Dieses Referenzdesign realisiert ein 3-Phasen-Invertersubsystem für AC-Inverterantriebe mit variabler Frequenz und Servoantriebe. Dieses Design eignet sich besonders für Antriebsarchitekturen, in denen die Massen des Mikrocontrollers und des Inverters nicht isoliert sind. Der isolierte Basis-Gate-Treiber UCC5320S dient zum Antrieb der Highside-Inverterschalter, und der kompakte, sechs-polige Low-Side-Gate-Treiber UCC27531 wird zum Antrieb der unteren Schalter verwendet. Das Ergebnis ist, dass die verstärkte Isolierung auf den UART-Kommunikationskanal wandert. Inverter-Halbbrückenteil-Strommessung erfolgt in zwei Phasen mit Shunt-Widerständen und dem Dual-Operationsverstärker TLV9062. Diese Antriebsarchitektur reduziert die Anzahl der verstärkten isolierten Kanäle und ermöglicht eine kostenoptimierte, kompakte Lösung. Dieses Referenzdesign wird von einem C2000-Mikrocontroller gesteuert.

Merkmale
  • 3-phasige Inverter-Leistungsstufe für Antriebe mit 200–480 VAC und einem Nenndauerstrom bis zu 10 Arms
  • Kompakte und kostenoptimierte Lösung aufgrund von:
    • Verschiebung der verstärkten Isolierung von der Leistungsstufe zum Kommunikationskanal zwischen den Prozessoren, wodurch die Anzahl der verstärkten isolierten Bausteine von 9 auf 1 reduziert wird
    • Verwendung kleiner Low-Side-Gate-Treiber (SOT23 – 2,9 mm * 1,6 mm) und basisisolierter Highside-Gate-Treiber (SOIC8 – 4 mm * 5 mm)
    • Einzelne Stromversorgungsschiene, die alle Gate-Treiber durch Bootstrap-Technik versorgt
    • Highside-Gate-Treiber mit Basisisolierung in der Leistungsstufe minimiert Kriechstrecken-Entfernungen
  • Geringe Ausbreitungsverzögerung (<75 ns) von Gate-Treibern ermöglicht verkürzte Totzeit, was Wirkungsgrad und Verzerrungen des Inverters verbessert
  • Robuste Lösung aufgrund von Gate-Treibern mit verbesserter Immunität gegen Miller-dv/dt-Einschaltereignisse, Umgang mit negativer Eingangsspannung und UVLO
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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.

TIDUDG8.PDF (1997 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

TIDRT42.PDF (336 KB)

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

TIDRT41.PDF (35 KB)

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

TIDRT44.ZIP (2578 KB)

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

TIDCDX3.ZIP (416 KB)

Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

TIDRT43.PDF (1632 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

TIDRT40.PDF (660 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Universal-Operationsverstärker

TLV9062Dual-Operationsverstärker, 5,5 V, 10 MHz

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

TLV702Low-Dropout-Spannungsregler, hohes PSRR, 300 mA, niedriger Ruhestrom mit Aktivierung

Datenblatt: PDF | HTML
Shunt-Spannungsreferenzen

TLV431Einstellbarer Präzisions-Shunt-Regler, 1,5 % Genauigkeit, niedrige Spannung

Datenblatt: PDF | HTML
Universal-Operationsverstärker

TLV6001Einfach-RRIO-Operationsverstärker, 5,5 V, 1 MHz

Datenblatt: PDF | HTML
Komparatoren

TL331Hochspannungs-Einzeldifferenzialkomparator

Datenblatt: PDF | HTML
Low-Side-Treiber

UCC27531Einkanal-Gate-Treiber für 2,5 A/5 A mit 8-V-UVLO, 35-V-VDD und geteilten Ausgängen

Datenblatt: PDF | HTML
Transformatortreiber

SN6501Rauscharmer Wandlertreiber, 350 mA, 410 kHz, für isolierte Stromversorgungen

Datenblatt: PDF | HTML
Isolierte Gate-Treiber

UCC5320Einkanaliger isolierter Gate-Treiber (2 A/2 A, 3 k/5 kVrms) mit referenziertem UVLO auf GND oder Spl

Datenblatt: PDF | HTML
Digitalisolatoren

ISO7741Robuster vierkanaliger, verstärkter 1/3-Digitalisolator mit EMV-Schutz

Datenblatt: PDF | HTML

Technische Dokumentation

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= Von TI ausgewählte Top-Dokumentation
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Alle anzeigen 2
Typ Titel Neueste englische Version herunterladen Datum
* Designleitfaden Compact, Non-Isolated, Three-Phase Inverter Ref Design for 200 to 480-VAC Drives 09.10.2017
Application brief Implementing a Bipolar Gate Drive for Low-Side IGBTs and SiC FETs in Motor Drive 10.10.2019

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