TIDA-00915

Diseño de referencia de inversor GaN de factor de forma pequeño trifásico, de 1.25 kW, 200 VCA para

TIDA-00915

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Información general

Este diseño de referencia es un inversor trifásico con una potencia nominal continua de 1.25 kW a 50 °C de temperatura ambiente y 550 W a 85 °C de temperatura ambiente para accionar servomotores de 200 V CA. Cuenta con módulos de alimentación de nitruro de galio (GaN) 600-V LMG3411R150 con un FET integrado y un controlador de compuerta montado en una placa de sustrato metálico aislado (IMS) de 1.95 mm para una disipación eficiente del calor. Los circuitos de aislamiento y control se montan en placas FR-4 separadas. Las dimensiones del diseño son de 80 mm x 46 mm x 37 mm, incluidos el disipador térmico, el control, el aislamiento y la etapa de potencia. Este factor de forma ultrapequeño, junto con la capacidad de refrigerar por convección natural sin ventilador, permite una fácil integración de la unidad con el motor, lo que el espacio necesario en el armario hasta en un 50 % y las longitudes de cable en hasta 90 m en aplicaciones de motores de 6 ejes, incluida la robótica, las máquinas CNC, etc.

Funciones
  • 600 V, 6-A LMG3411R150 GaN permite una densidad de potencia de 150 W/in3 en condiciones ambientales de 50 °C hasta 1,25 kW y en condiciones ambientales de 85 °C hasta 550 W
  • El factor de forma ultrapequeño y la refrigeración sin ventilador de convección natural permiten una fácil integración de la unidad con el espacio de suelo y los costos de cableado que ahorran el motor
  • La transición de conmutación muy rápida (5 ns) con el mínimo timbre de tensión del nodo de conmutación reduce las EMI
  • La etapa de potencia de alta eficiencia (eficiencia máxima >99 % a 32 kHz PWM) reduce el tamaño del disipador térmico
  • Protección contra baja tensión de puerta, sobrecorriente del dispositivo y exceso de temperatura
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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.

TIDUCM9A.PDF (8036 KB)

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

TIDRQU5A.ZIP (320 KB)

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

TIDRQU4A.ZIP (125 KB)

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

TIDRQU7A.ZIP (2682 KB)

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

TIDCDE8A.ZIP (1499 KB)

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

TIDRQU6A.ZIP (1663 KB)

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

TIDRQU3A.ZIP (695 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Compuertas AND

SN74AHC1G08Compuerta AND de 1 canal y 2 entradas de 2 V a 5.5 V de alta velocidad (9 ns)

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Aisladores digitales

ISO7721Aislador digital reforzado doble canal, 1/1, con EMC resistente

Hoja de datos: PDF | HTML
Referencias de tensión en derivación

TL431Regulador de derivación de precisión ajustable

Hoja de datos: PDF | HTML
Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TLV1117Regulador de tensión lineal de 800 mA y 15 V

Hoja de datos: PDF | HTML
Etapas de potencia de nitruro de galio (GaN)

LMG3411R150GaN de 600 V y 150 mΩ con controlador y protección contra sobretensiones ciclo por ciclo integrad

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Compuertas AND

SN74LVC1G11Compuerta AND de 1 canal y 3 entradas de 1.65 V a 5.5 V y 32 mA de potencia de accionamiento

Hoja de datos: PDF | HTML

Documentación técnica

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Tipo Título Descargar la versión más reciente en inglés Fecha
* Guía de diseño Three-phase, 1.25-kW, 200-VAC small form factor GaN inverter reference design (Rev. A) 15/03/2019
Nota sobre la aplicación Designing With the Improved TL431LI (Rev. A) 28/06/2019
Nota sobre la aplicación Thermal Comparison of FR-4 and Insulated Metal Substrate PCB for GaN Inverter 24/06/2019
Nota sobre la aplicación High Voltage Half Bridge Design Guide for LMG3410 Smart GaN FET (Rev. A) 10/11/2018
Artículo técnico GaN reliability standards reach milestone PDF | HTML 18/09/2017
Informe GaN power module performance advantage in DC/DC converters 2/03/2015

Recursos de diseño

Desarrollo de hardware

Tarjeta secundaria
TMDSCNCD280049C Módulo de evaluación F280049C para C2000™ MCU controlCARD™

Diseños de referencia

Diseño de referencia
TIDA-00195 Diseño de referencia de la plataforma de evaluación del controlador de puerta IGBT aislado para el s TIDA-00366 Diseño de referencia para 3 inversor trifásico de aislamiento reforzado con protección de corriente,

Soporte y capacitación

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