TIDA-01456

適用於 200-480V AC 工業驅動器的精巧型非隔離式三相逆變器參考設計

TIDA-01456

設計檔案

概覽

此參考設計實現了 3 相位逆變器子系統,適用於變頻 AC 逆變器驅動器和伺服驅動器。此設計特別適合用於微控制器與逆變器接地點非隔離的驅動器架構。基本隔離式閘極驅動器 UCC5320S 用於驅動逆變器的高側開關,而精巧六腳封裝的 UCC27531 低側閘極驅動器則用於驅動底部開關。因此強化型隔離設計會轉移至 UART 通訊通道。逆變器半橋支路的電流感測,透過分流電阻器與雙運算放大器 TLV9062 在兩個相位中完成。此驅動架構可減少強化隔離通道數量,並實現成本最佳化的精巧解決方案。此設計由 C2000™ 微控制器控制。

特點
  • 適用於 200 至 480VAC 供電驅動器的 3 相位逆變器功率級,連續電流額定值高達 10Arms
  • 精巧且成本最佳化的解決方案,得益於以下因素:
    • 將強化隔離設計從功率級轉移至處理器間通訊通道,使強化隔離元件的數量從 9 個減少至 1 個
    • 使用小型低側閘極驅動器(SOT23 封裝 – 2.9mm × 1.6mm)以及基本隔離型高側閘極驅動器(SOIC8 封裝 – 4mm × 5mm)
    • 透過靴帶式啟動技術,使用單一電源供應軌為所有閘極驅動器供電
    • 在功率級中使用具基本隔離的高側閘極驅動器,可將沿面距離降至最小
  • 閘極驅動器的低傳播延遲(小於75 ns)可縮短失效時間,進而提升逆變器效率並降低失真
  • 此解決方案具備高穩健性,因為其閘極驅動器具有加強的抗米勒效應 dv/dt 啟動、負輸入電壓處理能力及 UVLO 保護功能
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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。

TIDUDG8.PDF (1997 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

TIDRT42.PDF (336 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

TIDRT41.PDF (35 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

TIDRT44.ZIP (2578 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

TIDCDX3.ZIP (416 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

TIDRT43.PDF (1632 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

TIDRT40.PDF (660 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。

一般用途運算放大器

TLV9062雙路、5.5-V、10-MHz 運算放大器

產品規格表: PDF | HTML
線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TLV702具啟用功能的 300-mA 高 PSRR 低 IQ 低壓降電壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML
分流電壓參考

TLV4311.5% 準確度、低電壓、可調整精密度分流穩壓器

產品規格表: PDF | HTML
一般用途運算放大器

TLV6001單路、5.5-V、1-MHz、RRIO 運算放大器

產品規格表: PDF | HTML
比較器

TL331高電壓單路差分比較器

產品規格表: PDF | HTML
低壓側驅動器

UCC27531具 8-V UVLO、35-V VDD 與分離輸出的 2.5-A/5-A 單通道閘極驅動器

產品規格表: PDF | HTML
變壓器驅動器

SN6501適用隔離式電源的低雜訊 350-mA、410-kHz 變壓器驅動器

產品規格表: PDF | HTML
隔離式閘極驅動器

UCC5320具有 UVLO 參考 GND 或分離輸出的 3k/5kVrms、2A/2A 單通道絕緣式閘極驅動器

產品規格表: PDF | HTML
數位隔離器

ISO7741穩健 EMC、四通道、3/1、強化型數位隔離器

產品規格表: PDF | HTML

技術文件

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* 設計指南 Compact, Non-Isolated, Three-Phase Inverter Ref Design for 200 to 480-VAC Drives 2017/10/9
Application brief Implementing a Bipolar Gate Drive for Low-Side IGBTs and SiC FETs in Motor Drive 2019/10/10

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