TIDA-00447

24V、100W/30W 雙無感測器無刷 DC 馬達驅動參考設計

TIDA-00447

設計檔案

概覽

TIDA-00447 是一款 24V 雙無刷 DC (BLDC) 馬達驅動參考設計,用於在大型家用電器中驅動水泵和風扇等低壓 BLDC 馬達,其用例包括洗碗機的循環泵和排水泵。馬達驅動的功率級分別設計用於 100W 和 30W 的連續運轉。這款 30W 驅動器基於單晶片、低外部元件數量的三相馬達驅動器,整合功率 MOSFET,並提供專有的無感測器控制方案,以提供連續正弦驅動。它還整合了一個降壓/線性穩壓器,可以有效地將供應電壓降至 5V 或 3.3V,為內部和外部電路供電。此 100W 驅動器採用離散式方法實作,包括 MCU、具有保護和電流檢測功能的外部 MOSFET 驅動器和外部功率 MOSFET。這種架構可以根據需要靈活地擴展驅動功率位準。MCU 編程採用 InstaSPIN-BLDC 軟體,該軟體採用反 EMF 積分法實現 BLDC 馬達的無感測器梯形控制,並且還用於配置和控制排水泵級的速度。隔離式 UART 介面使驅動單元能夠與主使用者介面控制器進行通訊。此參考設計經過全面測試,可實現滿載運轉、過電流和馬達堵轉保護。

特點
  • 適用於大型家用電器的 24V 雙無刷馬達驅動平台,採用具有廣泛內建保護功能的設備,可實現更高安全性、無噪音運作和小尺寸外形。
  • 這款低功率馬達驅動器的熱設計目標為支援高達 30W 功率的連續運行。其核心基於單晶片、低外部元件數量的三相馬達驅動器,整合功率 MOSFET,並提供專有的無感測器控制方案,以提供連續正弦驅動。
  • 較低功率的馬達驅動控制器整合了 5V/3.3V 降壓/線性轉換器和過電流保護、電壓突波保護、UVLO 保護和馬達鎖定偵測等保護功能。
  • 這款高功率馬達驅動器採用離散式設計,其熱設計目標為 100W 連續運作,系統包含 MCU、具備內建保護功能與電流感測放大器的外部 MOSFET 驅動器,以及外部功率 MOSFET。
  • 水循環泵的離散式實現方式可以靈活地輕鬆擴大或縮小功率位準。
  • MCU 編程採用 InstaSPIN-BLDC 軟體,該軟體採用反電動勢積分法實現 BLDC 馬達的無感測器梯形控制,從而提供穩健的低速運行和更精細的全速度範圍控制。
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已開發完全組裝的電路板,僅供測試與性能驗證,且為非賣品。

設計檔案與產品

設計檔案

下載立即可用的系統檔案以加速您的設計流程。

TIDUA50B.PDF (5111 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

TIDRFI2.PDF (573 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

TIDRFI1.PDF (210 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

TIDRFI4.ZIP (667 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

TIDCAI7.ZIP (85 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

TIDRFI3.PDF (1546 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

TIDRFI0.PDF (758 KB)

設計佈線圖與元件的詳細電路圖

產品

設計與潛在替代方案中包括 TI 產品。

重設與看門狗 IC

TLV803具低電位作動與開汲極重設的 3 接腳電壓監控器 (重設 IC)。

產品規格表: PDF | HTML
ESD 防護二極體

TPD4S009適用高速介面具 VCC 接腳的四路 0.8-pF、5.5-V、±8-kV ESD 防護二極體

產品規格表: PDF | HTML
整合式控制 BLDC 驅動器

DRV1098324-V 額定、3-A 峰值無感測器正弦控制 3 相 BLDC 馬達驅動器

產品規格表: PDF | HTML
Low-power MCUs

MSP430G2744具有 32KB 快閃記憶體、1KB SRAM、10 位元 ADC、UART/SPI/I2C、定時器的 16 MHz MCU

產品規格表: PDF | HTML
MOSFET

CSD88539ND60-V N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET,雙 SO-8、28 mOhm

產品規格表: PDF | HTML
類比溫度感測器

LMT84採用 SC70 和 TO-92 的 1.5V 10 uA 類比輸出溫度感測器

產品規格表: PDF | HTML
BLDC 驅動器

DRV8303具電流分流放大器與 SPI 的 65-V 最大 3 相閘極驅動器

產品規格表: PDF | HTML
數位隔離器

ISO7421雙通道、1/1、1-Mbps 數位隔離器

產品規格表: PDF | HTML

開始開發

軟體開發

韌體

TIDCBC1 — TIDA-00447 Firmware

支援產品和硬體

支援產品和硬體

產品
重設與看門狗 IC
TLV803 具低電位作動與開汲極重設的 3 接腳電壓監控器 (重設 IC)。
硬體開發
參考設計
TIDA-00447 24V、100W/30W 雙無感測器無刷 DC 馬達驅動參考設計
下載選項

TIDCBC1 TIDA-00447 Firmware

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最新版本
版本: 01.00.00.00
發行日期: 2015/10/29
lock = 需要匯出核准 (1 分鐘)
產品
重設與看門狗 IC
TLV803 具低電位作動與開汲極重設的 3 接腳電壓監控器 (重設 IC)。
硬體開發
參考設計
TIDA-00447 24V、100W/30W 雙無感測器無刷 DC 馬達驅動參考設計

版本資訊

The design resource accessed as www.ti.com/lit/zip/tidcbc1 or www.ti.com/lit/xx/tidcbc1/tidcbc1.zip has been migrated to a new user experience at www.ti.com/tool/download/TIDCBC1. Please update any bookmarks accordingly.

技術文件

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* 設計指南 24-V DC, 100-W/30-W Dual Sensorless Brushless DC Motor Drive Reference Design (Rev. B) 2016/5/12
白皮書 Replacing single-phase ACIMs with three-phase BLDC motors saves energy 2016/4/14
技術文章 What happens when low-voltage BLDC motors drive appliance subsystems PDF | HTML 2016/3/17

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