TIDA-020030

Diseño de referencia de controlador de puerta aislada SiC/IGBT con diodo térmico y FET de detección

TIDA-020030

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Información general

Este diseño de referencia es una etapa de potencia de controlador de compuerta aislado IGBT o SiC que impulsa un módulo IGBT con funciones de protección avanzadas. El diseño consta de una etapa de potencia monofásica a partir de un inversor de tracción que admite un alto nivel de características de seguridad. El módulo IGBT tiene diodo térmico integrado para monitoreo y detección de temperatura FET para protección contra sobrecorriente, proporcionando protecciones rápidas y precisas. Incluye las fuentes de alimentación de polarización y su supervisión de voltaje de salida, detección de bus de CC aislado en circuitos redundantes, detección de temperatura para controladores de lado alto y bajo, supervisión de la señal de compuerta PWM, diagnóstico de inyección de señal de fallas. La fuente admite un amplio rango de entrada de 4.5V a 65V CC y proporciona una corriente de salida de hasta 180mA. El controlador de compuerta aislado tiene una fuerza de accionamiento de hasta ±10 A y también incluye un convertidor analógico a PWM, que se utiliza para la detección de temperatura y voltaje.

Funciones
  • Diseño de etapa de potencia monofásica para aplicaciones de inversores de tracción HEV/EV
  • Incluye un módulo IGBT refrigerado de doble lado de 700 V, 450 A con diodo térmico integrado para monitoreo de temperatura y detección de FET para protección contra sobrecorriente
  • Múltiples circuitos redundantes, supervisión del voltaje de alimentación y supervisión de salida PWM para aumentar el nivel de seguridad del sistema
  • Controlador de compuerta aislado integrado con fuerza de accionamiento ±10 A, protección rápida contra sobrecorriente y cortocircuito y sensor analógico a PWM
  • Inyección de señal de fallos para validación de funciones
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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.

TIDUEV9.PDF (4368 KB)

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

TIDM397.PDF (578 KB)

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

TIDM396.PDF (115 KB)

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

TIDM399.ZIP (3640 KB)

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

TIDCFQ6.ZIP (740 KB)

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

TIDM398.PDF (2988 KB)

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

TIDM395.PDF (643 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Supervisores de tensión de suministro

TPS3700-Q1Detector automotriz de tensión de ventana de alta tensión (18 V) para monitorización de sobretensión

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

LM5180-Q1Convertidor sin retorno de opto con entrada de 65 V y MOSFET integrado de 100 V y 1.5 A para automoc

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Aisladores digitales

ISO7742-Q1Aislador automotriz digital reforzado de canal cuádruple, 2/2, con EMC resistente

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Amplificadores de propósito general

TLV271-Q1Amplificador operacional simple de calidad automotriz, de 16 V y 3 MHz

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Referencias de tensión en derivación

TL431-Q1Regulador automotriz de derivación de precisión ajustable (configuración de pines: KRA)

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TLV713P-Q1Regulador automotriz de tensión de caída baja, de 150 mA con activación

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Comparadores

TLV3201Comparador simple de 5.5 V, de alta velocidad, con inserción y extracción

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS7B82-Q1LDO con IQ ultrabaja de 300 mA, sin batería (40 V) con activación en grado-0 y grado-1 de AEC-Q100 p

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Amplificadores operacionales de precisión (Vos < 1 mV)

OPA320-Q1Amplificador operacional CMOS de precisión, de cruce por cero, 20 MHz, 0,9 pA Ib, RRIO, apto para el

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Aisladores digitales

ISO7762-Q1Aislador automotriz digital reforzado de seis canales, 4/2, con EMC resistente

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ADC de precisión

ADS7049-Q1ADC SAR de tamaño ultrapequeño y potencia ultrabaja de 12 bits y 2 MSPS

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Compuertas AND

SN74AHC1G08-Q1Puerta AND automotriz simple de 2 entradas de 2 V a 5.5 V

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Semiconductores

TPS709-Q1Regulador de tensión de caída baja de 150 mA, 30 V e IQ ultrabajo con protección de corriente invers

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Controladores de compuertas aislados

UCC21732-Q1Contr. de comp. aislado automotriz monocanal, ±10 A, 5.7 kVrms c/ apag. de 2 niveles p/ FET IGBT/SiC

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Amplificadores aislados

AMC1311-Q1Amplificador aislado reforzado con detección de tensión de precisión para automoción, con entrada

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Documentación técnica

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Tipo Título Descargar la versión más reciente en inglés Fecha
* Guía de diseño SiC/IGBT Isolated Gate Driver Reference Design With Thermal Diode and Sensing 18/12/2019

Recursos de diseño

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Diseño de referencia
TIDA-020014 Dis. de ref. de et. de pot. del inver. de tracc. HEV/EV c/3 tipos de sol. de fuen. de pol. IGBT/SiC

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