TIDA-010255

Diseño de referencia de inversor de GaN trifásico de 230 VCA y 2 kW para aplicaciones robóticas y se

TIDA-010255

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Información general

Este diseño de referencia demuestra una etapa de potencia trifásica con entrada de 320 VCC de alta eficiencia que utiliza 6 FET de GaN de conmutación rápida que cuenta con controlador integrado, protección e informes de temperatura con control del microcontrolador del lado caliente, especialmente diseñado para aplicaciones de robótica y servoaccionamientos integrados en motores. Se logra una detección precisa de la corriente de fase mediante moduladores delta‑sigma aislados. La tensión de enlace de CC se mide con un modulador delta‑sigma de factor de forma pequeño no aislado, y una opción de retroalimentación de tensión de fase analógica hace posible la validación de diseños avanzados sin sensor, como InstaSPIN‑FOC™. Para facilitar la evaluación, este diseño ofrece una señal de interfaz de E/S de 3.3 V con un conector de 180 pines para el controlCARD de los microcontroladores C2000™, así como un cabezal estándar para conectarse a otros microcontroladores, como el Sitara™ AM2631.

Funciones
  • Eficiencia energética máxima de 99.4 % a una modulación por ancho de pulsos (PWM) de 16 kHz con tensión de enlace de CC de 320 V para ayudar a reducir el tamaño del disipador
  • Los FET de GaN de 600 V y 30 mΩ con controlador y protección integrados aumentan la confiabilidad y reducen los costos del sistema
  • El sensor de temperatura integrado en el chip permite una supervisión precisa de la temperatura de la pastilla para maximizar el área de operación segura (SOA)
  • Las pérdidas de recuperación inversa cero reducen las oscilaciones del nodo de conmutación, y el bajo tiempo muerto de 120 ns minimiza las distorsiones de la tensión de fase
  • Detección precisa de corriente de fase con rango lineal de ±50 A mediante una derivación de 1 mΩ y un modulador delta‑sigma aislado
  • La interfaz con E/S de 3.3 V permite una fácil evaluación de la tecnología GaN de TI para accionamientos de motores con C2000™, Sitara™ u otros microcontroladores
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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.

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TIDUF28.PDF (2195 KB)

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

TIDMC66.PDF (698 KB)

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

TIDMC65.PDF (169 KB)

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

TIDMC68.ZIP (4239 KB)

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

TIDCGJ5.ZIP (1474 KB)

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

TIDMC64.PDF (977 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

ADC aislados

AMC1306M05Modulador aislado reforzado con detección de corriente de precisión y entrada de ±50 mV

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Módulos de potencia (inductor integrado)

TPSM560R6HMódulo reductor de 0.6 A con entrada de 4.2 V a 60 V y salida de 1 V a 16 V en QFN de 5 mm × 5.5 mm 

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Módulos de potencia (inductor integrado)

TPSM82903Módulo convertidor reductor síncrono de 3 V a 17 V, 3 A, alta eficiencia y baja IQ con inductor inte

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ADC de precisión

AMC1035Modulador delta-sigma de precisión con entrada bipolar de ±1 V y salida de referencia de 2,5 V

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Etapas de potencia de nitruro de galio (GaN)

LMG3422R030GaN FET de 600 V y 30 mΩ con controlador, protección e informes de temperatura integrados

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Aisladores digitales

ISO7741Aislador digital reforzado de canal cuádruple, 3/1, con EMC resistente

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Aisladores digitales

ISO7730Aislador digital reforzado triple canal, 3/0, con EMC resistente

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Documentación técnica

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Tipo Título Descargar la versión más reciente en inglés Fecha
* Guía de diseño High-Eff. 230-VAC 2-kW 3-phase GaN Inverter RefDes for Servo Drives and Robotics PDF | HTML 28/11/2023
Certificado TIDA-010255 EU RoHS Declaration of Conformity (DoC) 4/04/2023

Recursos de diseño

Desarrollo de hardware

Tarjeta secundaria
TMDSCNCD28379D Kit de desarrollo F28379D para C2000™ Delfino MCU controlCARD™

Desarrollo de software

Kit de desarrollo de software (SDK)
C2000WARE-MOTORCONTROL-SDK Kit de desarrollo de software (SDK) MotorControl para MCU C2000™

Soporte y capacitación

Foros de TI E2E™ con asistencia técnica de los ingenieros de TI

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