TIDA-01599

TÜV SÜD 評估工業驅動器的安全扭矩關閉 (STO) 參考設計 (IEC 61800-5-2)

TIDA-01599

設計檔案

概覽

本參考設計概述具有 CMOS 輸入隔離式 IGBT 閘極驅動器的三相逆變器的安全扭矩關閉 (STO) 子系統。STO 子系統採用雙通道架構 (1oo2),硬體容錯範圍爲 1 (HFT=1)。實作時遵循去能脫扣概念。當雙 STO 輸入 (STO_1 和 STO_2) 變低電位作動時,六個隔離 IGBT 柵極驅動器的一次和二次側對應電源供電將透過負載開關切斷。如此可消除控制馬達並為馬達通電的可能性。STO 參考設計 (1oo2) 已由 TÜV SÜD 進行評估,一般適用於 SIL 3 和 PL e/Cat。3.

特點
  • TÜV SÜD 評估的雙通道 STO 架構 (1oo2) 適用於 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e/Cat。3 (ISO 13849)
  • TÜV 報告、安全概念說明和定性系統 FMEA 可進一步幫助設計人員實作 STO 子系統
  • 具有 CMOS 輸入隔離式 IGBT 閘極驅動器的三相逆變器的 STO 子系統,如 ISO5852S、UCC21750 或 UCC5350
  • 具有反極性防護且符合 IEC 61131-2 和 ±60-V 輸入公差的 24-V 隔離式輸入接收器 ISO1211
  • 與 MCU (SIL 1) 介接,用於 STO 子系統中負載開關的診斷範圍
  • 可選擇透過 RDY 針腳監控 ISO5852S 的輸入和輸出電源 UVLO,以及使用 UCC21750 整合式類比轉 PWM 隔離式感測器的額外監控功能
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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

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TIDUDS9B.PDF (2996 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

TIDRVA4A.PDF (339 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

TIDRVA3A.PDF (163 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

TIDRVA6A.ZIP (2253 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

TIDCEF0A.ZIP (363 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

TIDRVA5A.PDF (1305 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

TIDRVA2A.PDF (857 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。

隔離式閘極驅動器

ISO5852S具有分離輸出、STO 和保護功能的 5.7kVrms、2.5A/5A 單通道絕緣式閘極驅動器

產品規格表: PDF | HTML
隔離式閘極驅動器

UCC5350具有米勒箝位或分離輸出和 8V 或 12V UVLO 的 5A/5A 單通道隔離式閘極驅動器

產品規格表: PDF | HTML
Load switches

TPS22919具有可調整輸出放電的 5.5V、1.5A、90mΩ 負載開關

產品規格表: PDF | HTML
數位隔離器

ISO7710耐用 EMC、單通道強化型數位隔離器

產品規格表: PDF | HTML
隔離式閘極驅動器

ISO5452具有分離輸出、STO 和保護功能的 5.7kVrms、2.5A/5A 單通道絕緣式閘極驅動器

產品規格表: PDF | HTML
IO-Link 和數位 I/O

TIOS1013具整合式突波防護和 3.3-V LDO 輸出的數位感測器輸出驅動器

產品規格表: PDF | HTML
High-side switches

TPS27S100具有可調整電流限制的 40-V、80-mΩ、4-A、1 通道、工業高壓側開關

產品規格表: PDF | HTML
隔離式數位輸入

ISO1211適用於數位輸入模組的單通道隔離 24-V 至 60-V 數位輸入接收器

產品規格表: PDF | HTML
隔離式閘極驅動器

UCC21750適用於 IGBT/SiCFET 且具 DESAT 和內部米勒鉗位的 5.7kVrms ± 10A、單通道絕緣式閘極驅動器

產品規格表: PDF | HTML

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 TUEV-Assessed STO Reference Design for Industrial Drives (IEC 61800-5-2) (Rev. B) PDF | HTML 2022/11/11
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電子書 E-book: An engineer’s guide to industrial robot designs 2020/2/12

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