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設計および開発
リファレンス デザイン

TIDA-00909

高速ドライブ向け、48V/10A 高周波 PWM 3 相 GaN インバータのリファレンス・デザイン

設計ファイル

TIDA-00909

設計ファイル

概要

Low voltage, high-speed drives and/or low inductance brushless motors require higher inverter switching frequencies in the range of 40 kHz to 100 kHz to minimize losses and torque ripple in the motor. The TIDA-00909 reference design achieves that by using a 3-phase inverter with three 80V/10A half-bridge GaN power modules LMG5200 and uses shunt based phase current sensing. Gallium nitride (GaN) transistors can switch much faster than silicon FETs and integrating the GaN FET and driver in the same package reduces parasitic inductances and optimizes switching performance reducing losses, thus allowing to down-size or eliminate the heatsink. The TIDA-00909 offers a TI BoosterPack compatible interface to connect to a C2000 MCU LaunchPad™ development kit for easy performance evaluation.

特長
  • 3-phase GaN inverter with wide input voltage range 12V to 60V and 7Arms/10Apeak output current, tested up to 100 kHz PWM.
  • GaN power stage with greatly reduced switching losses allows high PWM switching frequencies with peak efficiency up to 98.5% at 100 kHz PWM
  • LMG5200 GaN half-bridge power stage ease PCB layout and reduce parasitic inductances for optimized switching performance, less than 2ns rise/fall time.
  • Very low switch node voltage over- and undershoot with very low 12.5ns dead band minimize phase voltage ringing, as well as reduce phase voltage distortions and EMI.
  • Precision shunt-based phase current sensing with high accuracy (0.1%).
  • TI BoosterPack compatible interface with 3.3V I/O for easy performance evaluation with a C2000 MCU LaunchPad™ development kit.
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組み立てられたボードは、テストと性能検証のみの目的で開発されたものであり、販売していません。

設計ファイルと製品

設計ファイル

すぐに使用できるシステム・ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。

download Design guide — TIDA-00909
TIDUCE7B.PDF (8383 K)

リファレンス・デザインの概要と検証済みの性能テスト・データ

download Schematic — TIDA-00909
TIDROK2.PDF (829 K)

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

download Bill of materials (BOM) — TIDA-00909
TIDROK3.PDF (72 K)

設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト

download Assembly drawing — TIDA-00909
TIDROK4.PDF (554 K)

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

download CAD/CAE symbol — TIDA-00909
TIDROK6.ZIP (5846 K)

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

download Gerber file — TIDA-00909
TIDCCV4.ZIP (1218 K)

PCB 設計の基板層に関する情報を記載した設計ファイル

download PCB layout — TIDA-00909
TIDROK5.PDF (2813 K)

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット・ファイル

製品

設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。

GaN (窒化ガリウム) IC

LMG5200 — 80V GaN ハーフ・ブリッジ出力段

データシート: PDF | HTML
アナログ電流センス・アンプ

INA240 — 強化型 PWM 除去機能搭載、-4 ～ 80V、双方向、超高精度電流センス・アンプ

データシート: PDF | HTML
シリーズ電圧リファレンス

REF3333 — 3.3V、30ppm/℃ のドリフト、3.9μA、3 ピン SOT-23 または 3 ピン SC70 または 8 ピン UQFN、電圧リファレンス

データシート: PDF | HTML
リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

LP38691 — 500mA、10V、低ドロップアウト電圧レギュレータ

データシート: PDF | HTML
方向制御型電圧レベル・シフタ

SN74AVC8T245 — 構成可能なレベル・シフト機能搭載、3 ステート出力、8 ビット、デュアル電源バス・トランシーバ

データシート: PDF | HTML
温度スイッチ

TMP302-Q1 — 車載向け、ピン選択可能なトリップ・ポイント、1.4V 対応温度スイッチ・ファミリ

データシート: PDF | HTML
絶縁型 DC/DC コンバータとモジュール

LM5018 — 7.5 ～ 100V の広い入力電圧範囲、300mA、コンスタント・オンタイム、同期整流・降圧レギュレータ

データシート: PDF

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ソフトウェア

技術資料

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種類 タイトル 英語版のダウンロード 日付
* 設計ガイド 48V/10A High-Frequency PWM, 3-Phase GaN Inverter Reference Design for HS Motors (Rev. B) 2017年 4月 3日
技術記事 Five benefits of enhanced PWM rejection for in-line motor control 2016年 11月 8日
技術記事 What’s next for Industry 4.0? The best new technologies shaping the future of smart factories 2016年 11月 7日

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