TIDA-00909

Diseño de referencia del inversor GaN trifásico PWM de alta frecuencia de 48 V/10 A para las unidade

TIDA-00909

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Información general

Los motores sin escobillas de baja tensión, alta velocidad y/o baja inductancia requieren frecuencias de conmutación del inversor más altas, en el rango de 40 kHz a 100 kHz, para minimizar las pérdidas y la ondulación del par en el motor. El diseño de referencia TIDA-00909 lo consigue utilizando un inversor trifásico con tres módulos de potencia GaN de medio puente LMG5200 de 80 V/10 A y empleando una detección de corriente de fase basada en derivación. Los transistores de nitruro de galio (GaN) pueden conmutar mucho más rápido que los FET de silicio, y la integración del FET de GaN y el controlador en el mismo encapsulado reduce las inductancias parásitas y optimiza el rendimiento de conmutación, lo que reduce las pérdidas y permite reducir el tamaño o eliminar el disipador de calor. El TIDA-00909 ofrece una interfaz compatible con TI BoosterPack para conectarse a un kit de desarrollo C2000 MCU LaunchPad™ para facilitar la evaluación del rendimiento.

Funciones

Inversor GaN de 3 fases con amplio rango de tensión de entrada 12 V a 60 V y corriente de salida de 7 Arms/10 A pico, probado PWM de hasta 100 kHz.
La etapa de potencia GaN, con pérdidas de conmutación muy reducidas, permite altas frecuencias de conmutación PWM con una eficiencia máxima de hasta el 98.5 % a 100 kHz PWM
La etapa de potencia de medio puente LMG5200 GaN facilita el diseño de la PCB y reduce las inductancias parásitas para optimizar el rendimiento de conmutación, con un tiempo de subida/caída inferior a 2 ns.
La tensión muy baja del nodo del interruptor y el sobreimpulso y subimpulso con una banda muerta muy baja de 12.5 ns minimizan la llamada de la tensión de fase, además de reducir las distorsiones de la tensión de fase y las EMI.
Detección de corriente de fase basada en derivación de precisión con precisión alta (0.1 %).
Interfaz compatible con TI BoosterPack con E/S de 3.3 V para facilitar la evaluación del rendimiento con un kit de desarrollo LaunchPad™ MCU C2000.

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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

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Guía de diseño — TIDA-00909

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

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Assembly drawing — TIDA-00909

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Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

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Bill of materials (BOM) — TIDA-00909

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

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CAD/CAE symbol — TIDA-00909

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

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Gerber file — TIDA-00909

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

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PCB layout — TIDA-00909

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

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Schematic — TIDA-00909

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Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

LP38691 — Regulador de voltaje de baja caída de 500 mA y 10 V

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Etapas de potencia de nitruro de galio (GaN)

LMG5200 — Etapa de potencia de medio puente GaN de 80 V

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

LM5018 — Regulador reductor síncrono de tiempo de conexión constante de 300 mA y entrada de tensión amplia de

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Amplificadores analógicos de detección de corriente

INA240 — Amplificador de detección de corriente bidireccional ultrapreciso de -4 V a 80 V con rechazo PWM mej

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Conversión de tensión

SN74AVC8T245 — Transceptor de bus de alimentación doble de 8 bits con cambio de nivel de tensión configurable y sal

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Interruptores por temperatura

TMP302-Q1 — Gama de interruptores de temperatura con capacidad para 1.4 V y puntos de disparo seleccionables med

Hoja de datos: PDF | HTML

Referencias de tensión en serie

REF3333 — Referencia de tensión de 3.3 V, deriva de 30 ppm/°C y 3.9 µA en SOT-23 de 3 pines, SC70 de 3 pines y

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Fecha de publicación: 3/11/2016

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	Tipo	Título		Fecha
*	Guía de diseño	48V/10A High-Frequency PWM, 3-Phase GaN Inverter Reference Design for HS Motors (Rev. B)		3/04/2017
	Artículo técnico	Five benefits of enhanced PWM rejection for in-line motor control	PDF \| HTML	8/11/2016
	Artículo técnico	What’s next for Industry 4.0? The best new technologies shaping the future of smar	PDF \| HTML	7/11/2016

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TIDA-00913 — Diseño de referencia del inversor de 48 V de 3 fases con detección de corriente de fase del motor en

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