TIDA-00772

效率高達 98% 且具有堵轉電流限制的 18V/400W 精巧型無刷 DC 馬達驅動器參考設計

設計檔案

TIDA-00772

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概覽

TIDA-00772 是一款 18A RMS 的三相無刷直流馬達 (BLDC) 驅動設計，適用於採用最高 21V 之 5 串鋰電池供電的電動工具。此設計為 45 x 50mm 的緊湊型驅動，採用有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 18A RMS 連續繞組電流（1 秒內可達 60A 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效率最大化（在 18V DC 下效率 >98%）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。小巧的外型尺寸提供電路板彈性安裝的可能性，高效率設計延長電池使用時間，而 60A 的峰值電流能力則可為電動工具提供瞬間高轉矩輸出。

特點

可在 5 V 至 21V（5 串鋰電池）電壓範圍內運作，於無散熱器或無風冷條件下，支援最高 18A RMS 連續繞組電流（1 秒內可達 60A 峰值）。
45mm x 50mm 的小型 PCB 尺寸
透過使用低 RDS_ON 的 NexFET 與閘極驅動器的電壓轉換速率控制與電荷泵功能，實現最佳逆變器效率（在 18V 時效率 >98%）與 EMI 表現
具備 <1us 反應時間的循環式過電流保護，以及透過 VDS 偵測實現的短路鎖定保護
具備貫穿導通保護、欠壓保護、過溫保護與轉子堵轉保護

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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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設計指南 — TIDA-00772

TIDUBX0.PDF (11350 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

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Assembly drawing — TIDA-00772

TIDRM72.PDF (311 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

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Bill of materials (BOM) — TIDA-00772

TIDRM71.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

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CAD/CAE symbol — TIDA-00772

TIDRM74.ZIP (2015 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

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Gerber file — TIDA-00772

TIDCCA2.ZIP (334 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

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PCB layout — TIDA-00772

TIDRM73.PDF (2560 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

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Schematic — TIDA-00772

TIDRM70.PDF (1334 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

CSD18502Q5B — 40-V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET、單 SON 5 mm x 6 mm、2.3 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

TIDCCA1 — TIDA-00772 Firmware

支援產品和硬體

硬體開發

參考設計

TIDA-00772 — 效率高達 98% 且具有堵轉電流限制的 18V/400W 精巧型無刷 DC 馬達驅動器參考設計

下載選項

TIDCCA1 — TIDA-00772 Firmware

硬體開發

參考設計

TIDA-00772 — 效率高達 98% 且具有堵轉電流限制的 18V/400W 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/tidcca1 or www.ti.com/lit/xx/tidcca1/tidcca1.zip has been migrated to a new user experience at www.ti.com/tool/download/TIDCCA1. Please update any bookmarks accordingly.

技術文件

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	類型	標題		下載最新的英文版本		日期
*	設計指南	18-V/400-W 98% Efficient Compact Brushless DC Motor Drive Design Guide				2016/8/23

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TIDA-00772

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產品

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

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

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

CSD18502Q5B — 40-V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET、單 SON 5 mm x 6 mm、2.3 mOhm

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

開始開發

軟體

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支援產品和硬體

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