TIDA-010056

Diseño de referencia de etapa de potencia de 54 V, 1.5 kW, con una eficiencia del 99 %, de 70x69 mm2

TIDA-010056

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Información general

Este diseño de referencia demuestra una etapa de potencia de 1.5 kW para impulsar un motor de CC sin escobillas trifásico en herramientas inalámbricas que funcionan con una batería de 15 celdas de ion-litio con una tensión de hasta 63 V. El diseño es un controlador compacto de 70 mm x 69 mm, que proporciona 25 A RMS de corriente continua a una frecuencia de conmutación de 20 kHz sin disipador de calor y con convección natural, implementando control trapezoidal basado en sensores. El diseño logra una pérdida de conmutación de MOSFET optimizada y EMI mediante el uso de un controlador de puerta inteligente con MOSFET y PCB optimizados. El diseño muestra la operación del MOSFET dentro del área de funcionamiento seguro utilizando protecciones mejoradas, incluyendo protección contra sobrecorriente del MOSFET y protección contra cortocircuito (shoot-through) mediante monitoreo de VDS, protección de la compuerta, optimización de picos de tensión de conmutación con control de velocidad de conmutación (slew rate control) y protección contra exceso de temperatura.

Funciones
  • Funciona con una tensión de 9 V a 63 V (batería de iones de litio de 15 s) que proporciona una corriente continua de 25 ARMS, pico de 400A
  • SoporteRMS de 54 V/1.5 kW, 25 A sin disipador de calor en un factor de forma de PCB pequeño de 70 mm x 69 mm
  • Más del 99 % de eficiencia con control trapezoidal de 20 kHz para 54 V/1.5 kW
  • Protección contra sobrecorriente de MOSFET mediante detección VDS con tiempo de respuesta inferior a 1 µs con tiempo de eliminación de fallos de 4 µs adicional para eliminar falsos disparos
  • Protección mejorada en la puerta MOSFET, incluidas protecciones contra baja tensión, sobretensión, cortocircuito de puerta a fuente y circuito abierto de VGS
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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.

TIDUEQ9A.PDF (8985 KB)

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

TIDRZV2.PDF (296 KB)

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

TIDRZV1.PDF (300 KB)

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

TIDRZV4.ZIP (4526 KB)

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

TIDCFI2.ZIP (409 KB)

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

TIDRZV3.PDF (1817 KB)

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

TIDRZV0.PDF (444 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

MOSFET

CSD19536KTTMOSFET de potencia NexFET™ de 100 V y canal N, D2PAK simple, 2,4 mOhm

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Sensores de temperatura analógicos

TMP235Sensor de temperatura analógico de 1 °C y 10 mV/°C

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Amplificadores analógicos de detección de corriente

INA180Amplificador de detección de corriente de 26 V y 350 kHz

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MSP430 microcontrollers

MSP430FR2355MCU analóg., 24 MHz, 105 °C, FRAM de 32 kB, amp. operacionales/PGA, DAC de 12 bits y ADC de 12 bits

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Controladores BLDC

DRV8350RControlador de puerta inteligente trifásico de 102 V máx. con regulador de reductor

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS709Regulador de tensión de caída baja de 150 mA, 30 V e IQ ultrabajo con protección de corriente invers

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Productos y hardware compatibles

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Fecha de publicación: 12/06/2019
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Diseño de referencia
TIDA-010056 Diseño de referencia de etapa de potencia de 54 V, 1.5 kW, con una eficiencia del 99 %, de 70x69 mm2

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 54-V, 1.5 kW, >99% Efficient, 70x69 mm^2 Power Stage Reference Design (Rev. A) 31/07/2019

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