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TIDA-00447

Diseño de referencia de la unidad de motor CC sin escobillas de sensor doble de 24 V, 100 W/30 W

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TIDA-00447

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Información general

TIDA-00447 is a 24V, dual Brushless DC (BLDC) motor drive reference design to be used in major home appliances to drive low voltage BLDC motors such as pumps and fans, e.g. for circulation pump and drain pump of dishwashers. The power stages of motor drive are designed for 100W and 30W of continuous operation respectively. The 30W drive is based on a single chip, low external component count three-phase motor driver with integrated power MOSFETs and offers proprietary sensorless control scheme to provide continuous sinusoidal drive. It also features an integrated buck/linear regulator to efficiently step down the supply voltage to either 5 or 3.3 V for powering both internal and external circuit. The 100W drive is implemented using discrete approach having an MCU, external MOSFET driver with protections & current sensing and external power MOSFETs. This architecture offers the flexibility to scale the drive power level as needed. The MCU is programmed with InstaSPIN-BLDC software that implements sensorless trapezoidal control of BLDC motor using back-EMF integration method and it is also used to configure & control the speed of drain pump stage. Isolated UART interface enables communication of the drive unit with the main user interface controller. This reference design is fully tested for full load operation, over current and motor stall protections.

Funciones
  • 24V dual brushless motor drive platform for major home appliances using devices with extensive built-in protection features enabling safer, noiseless operation and small form factor.
  • The lower powered motor drive is thermally designed for up to 30W continuous operation is based on a single chip, low external component count three-phase motor driver with integrated power MOSFETs and offers proprietary sensorless control scheme to provide continuous sinusoidal drive.
  • The lower powered motor drive controller integrates 5V/3.3V buck/linear converter and protection functions such as over current, voltage surge protection, UVLO protection and motor Lock detection.
  • The higher powered motor drive thermally designed 100W continuous operation is implemented using discrete approach having an MCU, external MOSFET driver with built-in protections & current sensing amplifier and external power MOSFETs.
  • The discrete implementation of water circulation pump offers flexibility of easily scaling up or scaling down the power level.
  • The MCU is programmed with InstaSPIN-BLDC software that implements sensorless trapezoidal control of BLDC motor using back-emf integration method offering robust low speed operation and finer control over the entire speed range.
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Se desarrolló una placa completamente integrada únicamente para pruebas y validación de rendimiento y no está disponible para la venta.

Archivos de diseño y productos

Archivos de diseño

Descargue archivos de sistema listos para usar para acelerar su proceso de diseño.

download Guía de diseño — TIDA-00447
TIDUA50B.PDF (5111 KB)

Descripción general del diseño de referencia y datos de las pruebas de rendimiento verificadas

download Assembly drawing — TIDA-00447
TIDRFI2.PDF (573 KB)

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

download Bill of materials (BOM) — TIDA-00447
TIDRFI1.PDF (210 KB)

Lista completa de componentes de diseño, designadores de referencia y números de fabricantes/piezas

download CAD/CAE symbol — TIDA-00447
TIDRFI4.ZIP (667 KB)

Archivos para modelos 3D o dibujos 2D de componentes de IC

download Gerber file — TIDA-00447
TIDCAI7.ZIP (85 KB)

Fichero de diseño que contiene información sobre la capa física de la PCB de diseño

download PCB layout — TIDA-00447
TIDRFI3.PDF (1546 KB)

Archivo de trazado de capas de PCB para generar el trazado del diseño de PCB

download Schematic — TIDA-00447
TIDRFI0.PDF (758 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Circuitos integrados de restablecimiento y vigilancia

TLV803 — Supervisor de tensión de 3 pines (IC de reinicio), con reinicio activo-bajo y de drenaje abierto

Hoja de datos: PDF | HTML
Diodos de protección ESD

TPD4S009 — Diodo de protección ESD cuádruple de 0.8 pF, 5.5 V y ±8 kV con pin VCC para interfaces de alta ve

Hoja de datos: PDF | HTML
Controladores BLDC de control integrado

DRV10983 — Controlador de motor BLDC trifásico, 24 V nominal, pico de 3 A, control sinusoidal sin sensor

Hoja de datos: PDF | HTML
MSP430 microcontrollers

MSP430G2744 — MCU de 16 MHz con 32 KB Flash, 1 KB SRAM, ADC de 10 bits, UART/SPI/I2C, temporizador

Hoja de datos: PDF | HTML
MOSFET

CSD88539ND — MOSFET de potencia NexFET™ de 60 V y canal N, SO-8 doble, 28 mOhm

Hoja de datos: PDF | HTML
Sensores de temperatura analógicos

LMT84 — Sensor de temperatura de salida analógica con capacidad de 1.5 V y 10 uA en SC70 y TO-92

Hoja de datos: PDF | HTML
Controladores BLDC

DRV8303 — Controlador de puerta trifásico de 65 V máx. con amplificadores de derivación de corriente y SPI

Hoja de datos: PDF | HTML
Aisladores digitales

ISO7421 — Aislador digital de doble canal, 1/1, 1 Mbps

Hoja de datos: PDF | HTML

Inicio de desarrollo

Software

Firmware

TIDCBC1 — TIDA-00447 Firmware

Productos y hardware compatibles

Productos y hardware compatibles

Productos
Circuitos integrados de restablecimiento y vigilancia
TLV803 — Supervisor de tensión de 3 pines (IC de reinicio), con reinicio activo-bajo y de drenaje abierto
Desarrollo de hardware
Diseño de referencia
TIDA-00447 — Diseño de referencia de la unidad de motor CC sin escobillas de sensor doble de 24 V, 100 W/30 W
Opciones de descarga

TIDCBC1 — TIDA-00447 Firmware

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Versión: 01.00.00.00
Fecha de publicación: 29/10/2015
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TIDA-00447 Firmware (zip)  — 4237 K

Suma de comprobación SHA-256
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Productos
Circuitos integrados de restablecimiento y vigilancia
TLV803 — Supervisor de tensión de 3 pines (IC de reinicio), con reinicio activo-bajo y de drenaje abierto
Desarrollo de hardware
Diseño de referencia
TIDA-00447 — Diseño de referencia de la unidad de motor CC sin escobillas de sensor doble de 24 V, 100 W/30 W

Información de la versión

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Documentación técnica

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Tipo Título Descargar la versión más reciente en inglés Fecha
* Guía de diseño 24-V DC, 100-W/30-W Dual Sensorless Brushless DC Motor Drive Reference Design (Rev. B) 12/05/2016
Informe Replacing single-phase ACIMs with three-phase BLDC motors saves energy 14/04/2016
Artículo técnico What happens when low-voltage BLDC motors drive appliance subsystems PDF | HTML 17/03/2016

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