TIDM-1003

Diseño de referencia de FOC sin sensor, de 50 A y baja tensión para motores PM o BLDC

Información general

Este diseño es un controlador de motores de CC sin escobillas (BLDC) de 30 V a 54 V o de motores sincrónicos de imán permanente (PMSM) para aplicaciones de bajo voltaje, alta corriente y alta potencia en bicicletas eléctricas, herramientas eléctricas, ventiladores y bombas. El diseño utiliza los controladores MOSFET UCC27211D de Texas Instruments, MOSFET de potencia CSD19506KCS 80V NexFET™, MCU TMS320F28027F con tecnología InstaSPIN™, convertidor buck TPS54360 y LDOs. El diseño utiliza la tecnología InstaSPIN-FOC para identificar y ajustar los parámetros del motor PMSM o BLDC, así como para controlar la velocidad del motor a través de un acelerador externo. En general, el diseño se centra en demostrar un control de alta eficiencia de motores BLDC o PMSM de alta potencia y baja tensión.

Funciones
  • Etapa de potencia de hasta 500 W con InstaSPIN basada en FOC sin sensor para motor BLDC, eficiencia: >90 % en todo el rango de entrada
  • Rango de tensión de entrada de 30 V a 54 V, capacidad de corriente de salida máxima de 50 A.
  • Funciones de protección completas, como protección contra sobrecorriente (OCP), protección contra sobretensión/baja tensión (OVP/UVP), sobrecarga, subcarga, pérdida de fase, desequilibrio de fase, calado, exceso de temperatura del motor, exceso de temperatura del módulo de potencia y pérdida de comunicación.
  • Identificación automática de los parámetros del motor
  • El control de velocidad de alto rendimiento incluye altos cambios de trayectoria y capacidad de inversión de velocidad mediante InstaSPIN-FOC
  • Capacidad de arranque rápido para sincronizarse con un motor que ya está en movimiento
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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.

TIDUD29.PDF (3049 KB)

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

TIDRRE1.PDF (210 KB)

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

TIDRRE0.PDF (32 KB)

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

TIDRRE3.ZIP (1339 KB)

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

TIDCDJ4.ZIP (312 KB)

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

TIDRRE2.PDF (2387 KB)

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

TIDRRD9.PDF (440 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

TIDCDR0.ZIP (34588 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Amplificadores de propósito general

OPA4374Amplificador operacional RRIO cuádruple de 5,5 V y 6,5 MHz

Hoja de datos: PDF | HTML
Búferes y controladores no inversores

SN74LVC3G07-Q1Búferes de 3 canales, 1.65 V a 5.5 V con salidas de drenaje abiertas de calidad automotriz

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

LM2940-NRegulador de tensión de baja caída, alta PSRR de 1 A y 26 V

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

TPS735Regulador de tensión de baja caída, baja IQ, 500 mA con activación

Hoja de datos: PDF | HTML
Microcontroladores en tiempo real C2000

TMS320F28027FMCU C2000™ de 32 bits con 60 MHz, Flash de 64 KB e InstaSPIN-FOC

Hoja de datos: PDF
Controladores de medio puente

UCC27211Controlador de puerta de medio puente de 4 A y 120 V con UVLO de 8 V y entradas TTL

Hoja de datos: PDF | HTML
Microcontroladores en tiempo real C2000

TMS320F28027F-Q1MCU C2000™ de 32 bits para automoción con 60 MHz, Flash de 64 KB e InstaSPIN-FOC

Hoja de datos: PDF
Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS54360Convertidor reductor con entrada de 4.5 V a 60 V y 3.5 A con Eco-Mode

Hoja de datos: PDF | HTML
MOSFET

CSD19506KCSMOSFET de potencia NexFET™ de 80 V y canal N, TO-220 simple, 2,3 mOhm

Hoja de datos: PDF | HTML

Documentación técnica

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Tipo Título Descargar la versión más reciente en inglés Fecha
* Guía de diseño Low-Voltage, 50-A Sensorless FOC for BLDC Motors or PMSMs Reference Design 14/06/2017
Guía del usuario InstaSPIN-FOC and InstaSPIN-MOTION User's Guide (Rev. I) PDF | HTML 14/10/2021

Recursos de diseño

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Controlador o biblioteca
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