TIDA-00771

效率高達 97% 且具有堵轉電流限制的 10.8V/250W 精巧型無刷 DC 馬達驅動器參考設計

TIDA-00771

設計檔案

概覽

TIDA-00771 是一款 20A RMS 的三相無刷 DC (BLDC) 馬達驅動設計,適用於採用電壓範圍 5V 至 12.6V 的 3 芯鋰離子電池所供電的電動工具。此設計為 45 x 50mm 的緊湊型驅動,採用具感測器的梯形控制方式。本設計採用分離式、緊湊型 MOSFET 架構的三相逆變器,可在無需外部冷卻或散熱器的情況下,提供 20A RMS 連續繞組電流(1 秒內可達 70A 峰值)。閘極驅動的電壓轉換速率控制與電荷泵可確保逆變器在 5V 至 12.6V 時的效率最大化(在 10.8V DC 下效率 >97%)並實現最佳 EMI 表現。循環式過電流保護功能可保護功率級免受因堵轉而產生的大電流損壞,且電路板可在最高 55°C 環境溫度下正常運作。小巧的外型尺寸可將電路板設置在電池組附近,高效率設計延長電池使用時間,而 70A 的峰值電流能力則可為電動工具提供瞬時高扭矩輸出。

特點
  • 可在 5V 至 12.6V(3 芯鋰離子電池)電壓範圍內運作,於無散熱器或無風冷氣流條件下,支援最高 20ARMS 連續繞組電流(1 秒內可達 70A 峰值)
  • 45mm x 50mm 的小型 PCB 尺寸
  • 使用閘極驅動器的電壓轉換速率控制和電荷泵功能,實現 5V 至 12.6V 的最佳逆變器效率(10.8V 時 >97%)和 EMI 性能
  • 具備 <1us 反應時間的週期性過電流保護,以及透過 VDS 感測實現的短路鎖定保護
  • 擊穿、欠電壓、過熱及堵轉轉子保護
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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

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TIDUBK5A.PDF (6056 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

TIDRKZ1.ZIP (166 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

TIDRKZ0.PDF (56 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

TIDCBZ1.ZIP (262 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

TIDRKZ2.PDF (2015 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

TIDRKY9.PDF (798 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。

類比溫度感測器

LMT87具 -13.6 mV/°C 增益的 ±2°C 2.7V 至 5.5V 類比輸出溫度感測器

產品規格表: PDF | HTML
BLDC 驅動器

DRV8305具電流分流放大器 & SPI 的 45-V 最大 3 相智慧型閘極驅動器

產品規格表: PDF | HTML
非反相緩衝器和驅動器

SN74LVC126A具有三態輸出的四通道、1.65V 至 3.6V 緩衝器

產品規格表: PDF | HTML
MOSFET

CSD17576Q5B30-V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET、單 SON 5 mm x 6 mm、2.9 mOhm

產品規格表: PDF | HTML
MSP430 microcontrollers

MSP430G2553具 16KB 快閃記憶體、512B SRAM、比較器、UART/SPI/I2C、定時器的 16MHz MCU

產品規格表: PDF

開始開發

軟體

韌體

TIDCBZ2 — TIDA-00771 Firmware

支援產品和硬體

支援產品和硬體

硬體開發
參考設計
TIDA-00771 效率高達 97% 且具有堵轉電流限制的 10.8V/250W 精巧型無刷 DC 馬達驅動器參考設計
下載選項

TIDCBZ2 TIDA-00771 Firmware

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最新版本
版本: 01.00.00.00
發行日期: 2016/3/28
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硬體開發
參考設計
TIDA-00771 效率高達 97% 且具有堵轉電流限制的 10.8V/250W 精巧型無刷 DC 馬達驅動器參考設計

版本資訊

The design resource accessed as www.ti.com/lit/zip/tidcbz2 or www.ti.com/lit/xx/tidcbz2/tidcbz2.zip has been migrated to a new user experience at www.ti.com/tool/download/TIDCBZ2. Please update any bookmarks accordingly.

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* 設計指南 10.8-V/250-W, 97% Efficient, Compact BLDC Motor Drive W/ Stall Current Limit (Rev. A) 2016/4/29
技術文章 How to minimize MOSFET conduction loss in battery-powered motor drives PDF | HTML 2016/6/29

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