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TIDA-00772

效率达 98% 且具有堵转电流限制功能的 18V/400W 紧凑型无刷直流电机驱动器参考设计

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TIDA-00772

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概述

TIDA-00772 是一款 18A RMS 驱动器，适用于由 5 节锂离子电池供电（最高电压 21V）的电动工具中的三相无刷直流 (BLDC) 电机。该设计是一款 45mm x 50mm 的紧凑型驱动器，采用基于传感器的梯形控制。该设计使用一个基于 MOSFET 的分立式紧凑型三相逆变器，可提供 18A RMS 连续（持续 1 秒的 60A 峰值）绕组电流，无需任何外部冷却装置或散热器。栅极驱动器的转换率控制和电荷泵可确保实现最大逆变器效率（18V 直流下超过 98%）和最佳 EMI 性能。逐周期过流保护功能可防止功率级出现较大的堵转电流，并且电路板可以在高达 55°C 环境温度下工作。小巧的外形支持灵活安装电路板，高效率使电池的持续时间更长，60A 的峰值电流容量可在电动工具中提供高瞬时峰值扭矩。

特性
  • 运行电压范围为 5V 至 21V（5 节锂离子电池），并具有高达 18A 的 RMS 连续（持续 1 秒的 60A 峰值）绕组电流，无需散热器或气流
  • 小巧的 PCB 外形，尺寸为 45mm x 50mm
  • 通过使用低 RDS_ON NexFET 以及栅极驱动器的转换率控制和电荷泵功能，实现最佳逆变器效率（在 18V 下超过 98%）和 EMI 性能
  • 逐周期过流保护，响应时间小于 1us，通过 VDS 检测提供短路锁存保护
  • 击穿保护、欠压保护、过热保护和转子堵转保护
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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。

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。

download 设计指南 — TIDA-00772
TIDUBX0.PDF (11350 KB)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

download Assembly drawing — TIDA-00772
TIDRM72.PDF (311 KB)

元件放置方式设计布局的详细原理图

download Bill of materials (BOM) — TIDA-00772
TIDRM71.PDF (56 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

download CAD/CAE symbol — TIDA-00772
TIDRM74.ZIP (2015 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

download Gerber file — TIDA-00772
TIDCCA2.ZIP (334 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

download PCB layout — TIDA-00772
TIDRM73.PDF (2560 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

download Schematic — TIDA-00772
TIDRM70.PDF (1334 KB)

设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

模拟温度传感器

LMT87 — 具有 -13.6mV/°C 增益的 ±2°C 2.7V 至 5.5V 模拟输出温度传感器

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BLDC 驱动器

DRV8305 — 具有电流分流放大器和 SPI 的最大 45V 三相智能栅极驱动器

数据表: PDF | HTML
同相缓冲器和驱动器

SN74LVC126A — 具有三态输出的四通道 1.65V 至 3.6V 缓冲器

数据表: PDF | HTML
MOSFET

CSD18502Q5B — 采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、2.3mΩ、40V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

数据表: PDF | HTML
MSP430 微控制器

MSP430G2553 — 具有 16KB 闪存、512B SRAM、比较器、UART/SPI/I2C、计时器的 16MHz MCU

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固件

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支持的产品和硬件

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发布日期: 2016-6-8
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* 设计指南 18-V/400-W 98% Efficient Compact Brushless DC Motor Drive Design Guide 2016-8-23

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