TIDA-00181

4출력을 지원하는 절연 IGBT 게이트 드라이브 푸시-풀 전원 공급 장치

TIDA-00181

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개요

This reference design provides isolated positive and negative voltage rails required for Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) gate drivers from a single 24-volt DC input supply. IGBTs are used in three phase inverters for variable-frequency drives to control the speed of AC motors. This reference design uses a push-pull isolated control topology and provides isolation compliant to IEC61800-5 and is intended to operate from a pre-regulated 24Vdc input.

With a regulated (within 5%) input source, a simple open-loop, free-running oscillator can be implemented with a push-pull PWM controller. This topology is essentially a forward converter with two primary windings used to create a dual-drive winding. This fully utilizes the transformer core's magnetizing current more efficiently than flyback or the forward topologies. Another advantage this configuration has over flyback and forward configurations is that the supply output can be scaled up for higher power drives.

This reference design also takes advantage of another benefit of the push pull topology in that multiple transformers can be controlled in parallel from a single controller to generate all the isolated voltage rails required for 3-phase IGBT inverters.

Lastly, larger IGBTs for higher power drives sometimes require more gate drive current than what is provided by a typical IGBT gate driver, for which designers often use additional transistors for gate current boosting. This reference design provides +16V on the positive outputs and -8V on the negative outputs to compensate for the added voltage drop in those transistors.

특징
  • Supports 6 IGBT Gate Drivers for 3 arms of inverter (Each arm in half-bridge configuration)
  • Push-pull topology enables parallel transformer stages from a single controller for 3-phase power
  • Operates with pre-regulated 24V input
  • Two reinforced isolated, low-ripple (<200mV) outputs for each IGBT: +16V (x2) & -8V (x2)
  • Output power: 2W per IGBT and scalable to support higher power IGBTs   
  • Option to shut down the power supply to facilitate Safe Torque Off (STO) feature
  • Output capacitors rated to support up to 6A peak gate drive current
  • Designed to meet IEC61800-5
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완조립 보드는 테스팅과 성능 검증을 위해서만 개발되었으며 판매를 위한 것이 아닙니다.

설계 파일 및 제품

설계 파일

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레퍼런스 디자인 개요 및 검증된 성능 테스트 데이터

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구성 요소 배치를 위한 설계 레이아웃의 세부 개요

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구성 요소 배치를 위한 설계 레이아웃의 세부 개요

TIDR790.PDF (220 KB)

설계 구성요소, 참조 지정자 및 제조업체/부품 번호의 전체 목록

TIDR782.ZIP (2851 KB)

IC 부품의 3D 모델 또는 2D 도면에 사용되는 파일

TIDR779.PDF (380 KB)

설계 레이아웃 및 구성 요소에 대한 회로도 다이어그램

제품

TI 제품을 설계 및 잠재적 대안에 포함합니다.

선형 및 저손실(LDO) 레귤레이터

TPS7A30200mA, 저잡음, 높은 PSRR, 음극, 조정 가능한 저손실 전압 레귤레이터(활성화 지원)

데이터 시트: PDF | HTML
부하 스위치

TPS27082L상승 시간 및 히스테리시스 조정 가능 8V, 3A, 44mΩ 부하 스위치

데이터 시트: PDF | HTML
AC/DC 및 DC/DC 컨트롤러(외장 FET)

LM5030100V 푸시-풀 전류 모드 PWM 컨트롤러

데이터 시트: PDF | HTML
반도체

LP2954A250mA, 30V, 고정밀 저손실 전압 레귤레이터

데이터 시트: PDF | HTML

기술 자료

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4개 모두 보기
유형 직함 최신 영어 버전 다운로드 날짜
* 설계 가이드 Isolated IGBT Gate-Drive Push-Pull Power Supply With 4 Outputs (Rev. A) 2016. 6. 20
백서 Power Electronics in Motor Drives: Where is it? (Rev. A) 2019. 10. 1
애플리케이션 노트 Analysis of Power Supply Topologies for IGBT Gate Drivers in Industrial Drives 2015. 7. 6
애플리케이션 노트 Is Your IGBT Gate-Driver Power Supply Optimized 2015. 3. 12

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