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設計與開發
參考設計

TIDA-010276

適用於 BLDC 馬達控制的 36V、50A 3 相 GaN 逆變器參考設計

設計檔案

TIDA-010276

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概覽

此設計展示 36V 、 50A 氮化鎵 (GaN) 場效電晶體 (FET) 功率級，用於驅動無線工具中的三相無刷直流馬達，其依靠 5 芯鋰離子電池至 10 芯電池組運作。此參考設計使用 LMG3100R017 GaN FET 與整合式 GaN-FET 驅動器，以提升馬達控制系統的效率和性能。此外，此設計提供相容於 TI BoosterPack™ 的 3.3-V I/O 介面，可連接至 C2000™ MCU LaunchPad™ 開發套件或 MSPM0 MCU LaunchPad 開發套件，以便快速輕鬆地評估我們的 GaN 技術。

特點
  • 配備整合式驅動器的 6.50mm × 4.0mm LMG3100R017 GaN FET 可實現高功率密度與簡單 PCB 佈局
  • 在 20kHz PWM 下具備高效率 (>99% 峰值) ，無需散熱器即可以最高 50A 的峰值電流在 25°C 環境溫度下運作，在 50A 峰值電流和 80kHz PWM 下則可達 98.5% 的效率
  • LMG3100R017 可在較高 PWM 頻率下運作，藉由以陶瓷電容器取代電解電容器，有助於縮小直流匯流排電容器尺寸和高度
  • 零反向復原損失可減少切換節點振盪
  • <20ns 的低失效時間可將相位電壓失真降到最低
  • 支援具高 PWM 頻率的高速馬達控制
  • 使用低壓側電流取樣，並新增相位電壓取樣以支援無感測器磁場定向控制 (FOC) 或無感測器梯形控制的驗證
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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。

download 設計指南 — TIDA-010276
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TIDUF86A.PDF (2286 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

download Assembly drawing — TIDA-010276
TIDMDS9.PDF (622 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

download Bill of materials (BOM) — TIDA-010276
TIDMDS8.PDF (340 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

download CAD/CAE symbol — TIDA-010276
TIDMDT1B.ZIP (4823 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

download Gerber file — TIDA-010276
TIDCGV2.ZIP (1070 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

download PCB layout — TIDA-010276
TIDMDT0.PDF (2584 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

download Schematic — TIDA-010276
TIDMDS7A.PDF (1097 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

TPS7B81 — 具啟用功能的 150-mA、無電池 (40-V)、超低 IQ、低壓差 (LDO) 電壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML
熱敏電阻

TMP61 — 採用 0402、0603/0805 及穿孔封裝的 1%、10-kΩ 線性熱敏電阻

產品規格表: PDF | HTML
DC/DC 轉換器

LMR38010 — 具 40-µA IQ 的 SIMPLE SWITCHER® 80-V、1.0-A、2.2-MHz 降壓轉換器

產品規格表: PDF | HTML
一般用途運算放大器

OPA4323 — 四路、5.5-V、20-MHz、零交叉低雜訊 (6 nV/√Hz) RRIO 運算放大器

產品規格表: PDF | HTML
氮化鎵 (GaN) 功率級

LMG3100R017 — 具有整合式驅動器的 100V 1.7mΩ GaN FET

產品規格表: PDF | HTML

開始開發

硬體開發

開發套件

LAUNCHXL-F2800137 — C2000 即時 MCU F280025C LaunchPad 開發套件

此設計展示 36V 、 50A 氮化鎵 (GaN) 場效電晶體 (FET) 功率級，用於驅動無線工具中的三相無刷直流馬達，其依靠 5 芯鋰離子電池至 10 芯電池組運作。此參考設計使用 LMG3100R017 GaN FET 與整合式 GaN-FET 驅動器，以提升馬達控制系統的效率和性能。此外，此設計提供相容於 TI BoosterPack™ 的 3.3-V I/O 介面，可連接至 C2000™ MCU LaunchPad™ 開發套件或 MSPM0 MCU LaunchPad 開發套件，以便快速輕鬆地評估我們的 GaN 技術。
支援產品和硬體

支援產品和硬體

硬體開發
參考設計
TIDA-010276 — 適用於 BLDC 馬達控制的 36V、50A 3 相 GaN 逆變器參考設計
有庫存
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TI.com 上缺貨
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LAUNCHXL-F2800137 — C2000 即時 MCU F280025C LaunchPad 開發套件

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硬體開發
參考設計
TIDA-010276 — 適用於 BLDC 馬達控制的 36V、50A 3 相 GaN 逆變器參考設計
開發板

LP-MSPM0G3507 — MSPM0G3507 Launchpad 開發套件

此設計展示 36V 、 50A 氮化鎵 (GaN) 場效電晶體 (FET) 功率級，用於驅動無線工具中的三相無刷直流馬達，其依靠 5 芯鋰離子電池至 10 芯電池組運作。此參考設計使用 LMG3100R017 GaN FET 與整合式 GaN-FET 驅動器，以提升馬達控制系統的效率和性能。此外，此設計提供相容於 TI BoosterPack™ 的 3.3-V I/O 介面，可連接至 C2000™ MCU LaunchPad™ 開發套件或 MSPM0 MCU LaunchPad 開發套件，以便快速輕鬆地評估我們的 GaN 技術。
EVM使用指南: PDF | HTML
支援產品和硬體

支援產品和硬體

硬體開發
參考設計
TIDA-010264 — 具有超級電容器備用功能的 MCU 型醫療警報參考設計 TIDA-010276 — 適用於 BLDC 馬達控制的 36V、50A 3 相 GaN 逆變器參考設計 TIDA-010935 — 太陽能電源線通訊參考設計 TIDA-010985 — 適用於具有大型 Y 電容參考設計的 800V DC 系統的電阻橋絕緣監控裝置
開發板
PLC010935BP — PLC010935BP BoosterPack™ 插入式模組，用於太陽能電力線通訊參考設計
有庫存
限制：
TI.com 上缺貨
TI.com 無法提供

LP-MSPM0G3507 — MSPM0G3507 Launchpad 開發套件

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硬體開發
參考設計
TIDA-010264 — 具有超級電容器備用功能的 MCU 型醫療警報參考設計 TIDA-010276 — 適用於 BLDC 馬達控制的 36V、50A 3 相 GaN 逆變器參考設計 TIDA-010935 — 太陽能電源線通訊參考設計 TIDA-010985 — 適用於具有大型 Y 電容參考設計的 800V DC 系統的電阻橋絕緣監控裝置
開發板
PLC010935BP — PLC010935BP BoosterPack™ 插入式模組，用於太陽能電力線通訊參考設計
適用 TI 的評估品項標準條款與條件。

技術文件

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* 設計指南 36V 50A Three-Phase GaN Inverter Reference Design for BLDC Motor Control (Rev. A) PDF | HTML 2025/7/21

相關設計資源

軟體開發

開發模組 (EVM) 的 GUI
MOTORSTUDIO — 適用於調整及評估 BLDC 馬達驅動器的 Motor Studio GUI
軟體開發套件 (SDK)
C2000WARE-MOTORCONTROL-SDK — 適用於 C2000™ MCU 的 MotorControl 軟體開發套件 (SDK)

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