PMP23069

具有 16A 最大输入的 3kW、180W/in3 单相图腾柱无桥 PFC 参考设计

PMP23069

设计文件

概述

该参考设计演示了一种使用 C2000 F28003x 和 F28004x 微控制器控制连续导通模式图腾柱功率因数校正转换器 (PFC) 的方法。此 PFC 还可以在并网（电流控制）模式下用作逆变器。该转换器旨在支持 16ARMS 的最大输入电流和 3.6kW 的峰值功率。LMG3522 采用 GaN 器件功率级顶部冷却封装，具有集成驱动器和保护功能，可实现更高的效率、缩小低电源尺寸和降低复杂性。基于 F28004x 或 F28002x 的 C2000 控制器可用于所有高级控制，例如快速继电器控制和反向电流保护。该设计可利用自适应死区时间来提高效率，通过输入电容补偿方案提高轻负载下的功率因数，并借助非线性电压环降低 PFC 模式下的瞬态电压尖峰。

特性

功率密度大于 180W/in³，封装 x-y 尺寸小于 68mm x 121mm，最大厚度为 32mm
98.7% 峰值效率
半导体继电器可提高功率密度和可靠性
经驱动器集成优化的 GaN

输出电压选项	PMP23069.1
Vin (Min) (V)	90
Vin (Max) (V)	265
Vout (Nom) (V)	380
Iout (Max) (A)	9.47
Output Power (W)	3598.6
Isolated/Non-Isolated	Non-Isolated
Input Type	AC
Topology	PFC- Boost

工业

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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证，不可用于销售。

Important note

请参阅 PMP23338 参考设计，了解最新的图腾柱无桥 PFC 硬件、软件和不同的输入电流感应选项。

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件，加快您的设计过程。

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Test report — PMP23069

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参考设计的测试结果，包括效率图表，测试前提条件等

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Schematic — PMP23069

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设计布局和元件的详细原理图

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Bill of materials (BOM) — PMP23069

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设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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Assembly drawing — PMP23069

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元件放置方式设计布局的详细原理图

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CAD/CAE symbol — PMP23069

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IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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Gerber file — PMP23069

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包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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PCB layout — PMP23069

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用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

AC/DC 和 DC/DC 转换器（集成 FET）

TPS62163 — 具有 DCS-Control™ 的 3V 至 17V 1A 降压转换器

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C2000 实时微控制器

TMS320F280023 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、64kB 闪存的 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280023C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、64KB 闪存、CLB 的 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280025 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128kB 闪存的 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280025C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128kB 闪存、CLB 的 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280033 — C2000™ 32 位 MCU 120MHz 128KB 闪存、FPU、TMU、AES 和 CAN-FD

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C2000 实时微控制器

TMS320F280034 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 128KB 闪存、FPU 和 TMU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280037 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 以及 256KB 闪存、FPU 和 TMU 的 C2000™ 32 位 120MHz MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280037C — 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 256KB 闪存、FPU 和 TMU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280039 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280039C — 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280041 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128kB 闪存、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280041C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280045 — C2000™ 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、PGA 和 SDFM 的 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280049 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280049C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

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串联电压基准

REF2025 — 8ppm/°C 温漂、低功耗、双输出 Vref 和 Vref/2 电压基准

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串联电压基准

REF2033 — 3.3V Vref、低温漂、低功耗、双输出 Vref 和 Vref/2 电压基准

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低侧驱动器

UCC27511 — 具有 5V UVLO、分离输出和 13ns 传播延迟的 4A/8A 单通道栅极驱动器

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半桥驱动器

UCC27712 — 支持互锁功能的 1.8A/2.8A、620V 半桥驱动器

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变压器驱动器

SN6505B — 适用于隔离电源的低噪声、1A、420kHz 变压器驱动器

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数字隔离器

ISO7710 — EMC 性能优异的单通道、增强型数字隔离器

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数字隔离器

ISO7731 — EMC 性能优异的三通道、2/1、增强型数字隔离器

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模拟开关和多路复用器

SN74LVC1G3157 — 5V、2:1 (SPDT)、单通道通用模拟开关

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氮化镓 (GaN) 功率级

LMG3522R030 — 具有集成驱动器、保护和温度报告功能的 650V 30mΩ GaN FET

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热敏电阻

TMP61 — 采用 0402、0603/0805 和通孔封装的 1%、10kΩ 线性热敏电阻

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA2376 — 双通道、低噪声、低静态电流、精密运算放大器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV741P — 具有主动输出放电和使能功能的 150mA 低压降 (LDO) 稳压器

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隔离式栅极驱动器

UCC21220 — 适用于 MOSFET 和 GaNFET 的具有禁用引脚和 8V UVLO 的 3.0kVrms 4A/6A 双通道隔离式栅极驱动器

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霍尔效应电流传感器

TMCS1100 — 具有外部基准的 ±600V 基本隔离、20Arms、80kHz 霍尔效应电流传感器

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高速运算放大器 (GBW ≥ 50MHz)

LMP7717 — 单通道 88MHz 精密低噪声 1.8V CMOS 输入、解补偿放大器

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开始开发

软件

软件开发套件 (SDK)

C2000WARE-DIGITALPOWER-SDK — 适用于 C2000 实时控制器的 DigitalPower SDK

DigitalPower SDK for C2000™ microcontrollers (MCU) is a cohesive set of software infrastructure, tools, and documentation designed to minimize C2000 MCU based digital power system development time targeted for various AC-DC, DC-DC and DC-AC power supply applications. The software includes (...)

支持的产品和硬件

产品

C2000 实时微控制器

TMS320F2800132 — 具有 100MHz 频率、64KB 闪存、FPU、TMU、六个 PWM 和零 CAN 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800133 — 具有 120MHz 频率、64KB 闪存、FPU 和 TMU 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800135 — 具有 120MHz 频率、128KB 闪存、FPU 和 TMU 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800137 — 具有 120MHz 频率、256KB 闪存、FPU 和 TMU 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800152-Q1 — 具有 CAN-FD、锁步 ASIL B、100MHz 频率、64KB 闪存的汽车级 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800153-Q1 — 具有 HRPWM、CAN-FD、锁步 ASIL B 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 64KB 闪存

TMS320F2800154-Q1 — 具有 CAN-FD、锁步 ASIL B、100MHz 频率、128KB 闪存的汽车级 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800155 — 具有 HRPWM、120MHz 频率、128KB 闪存且支持 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800155-Q1 — 具有 HRPWM、CAN-FD、锁步 ASIL B 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 128KB 闪存

TMS320F2800156-Q1 — 具有 CAN-FD、锁步 ASIL B、0 级和 1 级、100MHz 频率、256KB 闪存的汽车级 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800157 — 具有 HRPWM、120MHz 频率、256KB 闪存且支持 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F2800157-Q1 — 具有 HRPWM、CAN-FD、锁步 ASIL B、0 级和 1 级、120MHz 频率、256KB 闪存的汽车级 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280021 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、32KB 闪存的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280021-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、32KB 闪存的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280023 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、64kB 闪存的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280023-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、64KB 闪存的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280023C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、64KB 闪存、CLB 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280025 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128kB 闪存的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280025-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280025C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128kB 闪存、CLB 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280025C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、CLB 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280033 — C2000™ 32 位 MCU 120MHz 128KB 闪存、FPU、TMU、AES 和 CAN-FD

TMS320F280034 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 128KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280034-Q1 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 以及 128KB 闪存、FPU 和 TMU 的汽车级 C2000™ 32 位 120MHz MCU

TMS320F280036-Q1 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 256KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280036C-Q1 — 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 256KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280037 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 以及 256KB 闪存、FPU 和 TMU 的 C2000™ 32 位 120MHz MCU

TMS320F280037-Q1 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 256KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280037C — 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 256KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280037C-Q1 — 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 256KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280038-Q1 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280038C-Q1 — 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280039 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280039-Q1 — 具有 CLA、AES 和 CAN-FD 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280039C — 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280039C-Q1 — 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

TMS320F280040-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、PGA 和 SDFM 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280040C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280041 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128kB 闪存、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280041-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、PGA 和 SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280041C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280041C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280045 — C2000™ 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、PGA 和 SDFM 的 32 位 MCU

TMS320F280048-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、PGA、SDFM 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280048C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280049 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280049-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280049C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F280049C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28075-Q1 — 具有 120MHz 频率、FPU、TMU、512KB 闪存、CLA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28374D — 具有 800MIPS、2 个 CPU、2 个 CLA、FPU、TMU、512KB 闪存、EMIF、12 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28374S — 具有 400MIPS、1 个 CPU、1 个 CLA、FPU、TMU、512KB 闪存、EMIF、12 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28375D — 具有 800MIPS、2 个 CPU、2 个 CLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、EMIF、12 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28375S — 具有 400MIPS、1 个 CPU、1 个 CLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、EMIF、12 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28375S-Q1 — 具有 400MIPS、1xCPU、1xCLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、EMIF、12 位 ADC 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28376D — 具有 800MIPS、2 个 CPU、2 个 CLA、FPU、TMU、512KB 闪存、EMIF、16 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28376S — 具有 400MIPS、1 个 CPU、1 个 CLA、FPU、TMU、512KB 闪存、EMIF、16 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28377D — 具有 800MIPS、2 个 CPU、2 个 CLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、EMIF、16 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28377D-EP — 具有 800MIPS、2 个 CPU、2 个 CLA、FPU、TMU、1MB 闪存、EMIF、16 位 ADC 的 C2000™ 增强型产品 32 位 MCU

TMS320F28377D-Q1 — 具有 800MIPS、2xCPU、2xCLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、EMIF、16 位 ADC 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28377S — 具有 400MIPS、1 个 CPU、1 个 CLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、EMIF、16 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28377S-Q1 — 具有 400MIPS、1xCPU、1xCLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、EMIF、16 位 ADC 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28378D — C2000™ 具有 800MIPS、2xCPU、2xCLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、CLB、EMIF 和 12 位 ADC 的 32 位 MCU

TMS320F28378S — C2000™ 具有 400MIPS、1xCPU、1xCLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、CLB、EMIF 和 12 位 ADC 的 32 位 MCU

TMS320F28379D — 具有 800MIPS、2 个 CPU、2 个 CLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、CLB、EMIF、16 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28379D-Q1 — 具有 800MIPS、2xCPU、2xCLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、CLB、EMIF、16 位 ADC 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28379S — 具有 400MIPS、1 个 CPU、1 个 CLA、FPU、TMU、1024KB 闪存、CLB、EMIF 和 16 位 ADC 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28384D — 具有连接管理器、2 个 C28x+CLA CPU、1.5MB 闪存、FPU64、以太网的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28384D-Q1 — 具有连接管理器、2 个 C28x+CLA CPU、1.5MB 闪存、FPU64、以太网的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28384S — 具有连接管理器、1 个 C28x+CLA CPU、1.0MB 闪存、FPU64、以太网的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28384S-Q1 — 具有连接管理器、1 个 C28x+CLA CPU、1MB 闪存、FPU64、以太网的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28386D — 具有连接管理器、2 个 C28x+CLA CPU、1.5MB 闪存、FPU64、CLB、以太网的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28386D-Q1 — 具有连接管理器、2x C28x+CLA CPU、1.5MB 闪存、FPU64、CLB、以太网的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28386S — 具有连接管理器、1 个 C28x+CLA CPU、1.0MB 闪存、FPU64、CLB、以太网的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28386S-Q1 — 具有连接管理器、1 个 C28x+CLA CPU、1MB 闪存、FPU64、CLB、以太网的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28388D — 具有连接管理器、2 个 C28x+CLA CPU、1.5MB 闪存、FPU64、CLB、ENET、EtherCAT 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28388S — 具有连接管理器、1 个 C28x+CLA CPU、1.0MB 闪存、FPU64、CLB、ENET、EtherCAT 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28P550SG — 具有 150MHz 频率、512KB 闪存、C28x + CLA、5 个 ADC、CLB、AES 和 NPU 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28P550SJ — 具有 150MHz、1.1MB 闪存、C28x + CLA、5 个 ADC、CLB、AES 和 NPU 的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28P559SJ-Q1 — 具有 150MHz、1.1MB 闪存、C28x + CLA、5 个 ADC、CLB、AES 和 NPU 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28P650DH — C2000 32 位 MCU、600MIPS、2xC28x + 1xCLA CPU、FPU64、768kB 闪存、16 位 ADC

TMS320F28P650DK — 具有 2 个 C28x+CLA CPU、1.28MB 闪存、16 位 ADC、HRPWM、EtherCAT、CAN-FD、AES 和、锁步功能的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28P650SH — C2000 32 位 MCU、400MIPS、1xC28x + 1xCLA CPU、FPU64、768kB 闪存、16 位 ADC

TMS320F28P650SK — C2000 32 位 MCU、400MIPS、1xC28x + 1xCLA CPU、FPU64、1.28MB 闪存、16 位 ADC、Ethercat

TMS320F28P659DH-Q1 — 汽车级 C2000 32 位 MCU、600MIPS、2xC28x + 1xCLA + 锁步、FPU64、768kB 闪存、16 位 ADC

TMS320F28P659DK-Q1 — 具有 2 个 C28x+CLA CPU、1.28MB 闪存、16 位 ADC、HRPWM、CAN-FD、AES 和锁步功能的 C2000™ 32 位 MCU

TMS320F28P659SH-Q1 — 汽车级 C2000 32 位 MCU、400MIPS、1xC28x + 1xCLA、FPU64、768kB 闪存、16 位 ADC

硬件开发

开发套件

LAUNCHXL-F280025C — 适用于 C2000™ 实时 MCU 的 F280025C LaunchPad™ 开发套件

LAUNCHXL-F280039C — 适用于 C2000™ 实时 MCU 的 TMS320F280039C LaunchPad™ 开发套件

LAUNCHXL-F28379D — F28379D LaunchPad™ development kit for C2000™ Delfino™ MCU

TIEVM-HV-1PH-DCAC — 具有电压源和并网模式的单相逆变器开发套件

Software

软件开发套件 (SDK)

C2000WARE — 适用于 C2000 MCU 的 C2000Ware

C2000WARE-MOTORCONTROL-SDK — 适用于 C2000™ MCU 的 MotorControl 软件开发套件 (SDK)

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