TIDA-00909

適用於高速驅動應用的 48V/10A 高頻 PWM 三相 GaN 逆變器參考設計

設計檔案

TIDA-00909

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概覽

低電壓、高速驅動和/或低電感無刷馬達需要在 40kHz 至 100kHz 範圍內有更高的逆變器切換頻率，以將馬達的損耗和扭矩漣波降到最低。TIDA-00909 參考設計使用 3 相變流器和三個 80V/10A 半橋式 GaN 電源模組 LMG5200 來實現此目標，並採用分流式相位電流感測。氮化鎵 (GaN) 電晶體的切換速度遠快於矽 FET，並將 GaN FET 和驅動器整合在相同封裝中，以此降低寄生電感並將切換性能最佳化，進而減少損耗，縮小尺寸或消除對散熱器的需求。TIDA-00909 提供 TI BoosterPack 相容介面，可連接至 C2000 MCU LaunchPad™ 開發套件，以輕鬆進行性能評估。

特點

具 12V 至 60V 寬輸入電壓範圍和 7Arm/10A 峰值輸出電流的 3 相位 GaN 逆變器，已經過高達 100kHz PWM 的測試。
GaN 功率級可大幅減少切換損耗，允許高 PWM 切換頻率，且在 100kHz PWM 時的峰值效率高達 98.5%
LMG5200 GaN 半橋功率級可簡化 PCB 佈局並降低寄生電感，以實現最佳化切換性能和不到 2ns 的上升/下降時間。
開關節點電壓的過衝和欠衝幅度非常低，死區僅為 12.5ns，這最大程度地降低了相位電壓振鈴，並減少相位電壓失真和 EMI。
具高準確度的精密分流式相位電流感測 (0.1%)。
具有 3.3V I/O 的 TI BoosterPack 相容介面，可輕鬆使用 C2000 MCU LaunchPad™ 開發套件進行性能評估。

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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。

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設計指南 — TIDA-00909

TIDUCE7B.PDF (8383 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-00909

TIDROK4.PDF (554 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

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Bill of materials (BOM) — TIDA-00909

TIDROK3.PDF (72 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-00909

TIDROK6.ZIP (5847 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

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Gerber file — TIDA-00909

TIDCCV4.ZIP (1219 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-00909

TIDROK5.PDF (2814 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-00909

TIDROK2.PDF (830 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。

線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

LP38691 — 500-mA、10-V、低壓差電壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML

氮化鎵 (GaN) 功率級

LMG5200 — 80V GaN 半橋功率級

產品規格表: PDF | HTML

AC/DC 和 DC/DC 轉換器 (整合式 FET)

LM5018 — 7.5-100V 大範圍 VIN 300mA 固定導通時間同步降壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML

類比電流感測放大器

INA240 — 具強化型 PWM 抑制的 -4 至 80V、雙向、超精密電流感測放大器

產品規格表: PDF | HTML

電壓轉換器

SN74AVC8T245 — 具有可配置電壓電平移位變化與 3 態輸出的 8 位元雙電源供應匯流排收發器

產品規格表: PDF | HTML

溫度開關

TMP302-Q1 — 汽車、針腳可選跳脫點 1.4V 溫度開關系列

產品規格表: PDF | HTML

串聯電壓參考

REF3333 — 3.3-V、30-ppm/°C 漂移、3.9-µA、3 接腳 SOT-23、3 接腳 SC70、8 接腳 UQFN 電壓參考

產品規格表: PDF | HTML

開始開發

軟體

支援軟體

TIDCCV5 — TIDA-00909_InstaSPIN-FOC_F28069M Software

支援產品和硬體

硬體開發

參考設計

TIDA-00909 — 適用於高速驅動應用的 48V/10A 高頻 PWM 三相 GaN 逆變器參考設計

下載選項

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硬體開發

參考設計

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版本資訊

The design resource accessed as www.ti.com/lit/zip/tidccv5 or www.ti.com/lit/xx/tidccv5/tidccv5.zip has been migrated to a new user experience at www.ti.com/tool/download/TIDCCV5. Please update any bookmarks accordingly.

技術文件

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	類型	標題		日期
*	設計指南	48V/10A High-Frequency PWM, 3-Phase GaN Inverter Reference Design for HS Motors (Rev. B)		2017/4/3
	技術文章	Five benefits of enhanced PWM rejection for in-line motor control	PDF \| HTML	2016/11/8
	技術文章	What’s next for Industry 4.0? The best new technologies shaping the future of smar	PDF \| HTML	2016/11/7

支援與培訓

內含 TI 工程師技術支援的 TI E2E™ 論壇

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LP38691 — 500-mA、10-V、低壓差電壓穩壓器

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