TIDA-00774

效率大于 98% 的 18V/1kW、160A 峰值电流、高功率密度无刷电机驱动器参考设计

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TIDA-00774

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概述

TIDA-00774 是一款1kW 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 65mm x 60mm 的紧凑型驱动器，采用基于传感器的梯形控制。该设计采用 TI 的 MOSFET 电源块技术，将两个采用半桥配置的 FET 集成到单个 SON 5x6 封装中，从而实现极高的功率密度。该设计使用两个并联的电源块，并提供 50ARMS 连续绕组电流（120A 峰值持续 3 秒、160A 峰值持续 1 秒）。具有最小寄生电感的 MOSFET 电源块以及具有转换率控制功能的电流控制型栅极驱动器有助于实现高效的 MOSFET 并联并降低开关峰值。电流检测通过监控 MOSFET VDS 实现。该电路板可提供逐周期过流和短路保护。

特性

工作电压范围为 6V 至 21V（5 节锂离子电池）、可提供 50ARMS 连续绕组电流（120A 峰值持续 3 秒、160A 峰值持续 1 秒）
逆变器驱动效率大于 98.5%
通过监控和放大 MOSFET 的 V_DS 来实现电流检测
高效的 MOSFET 并联、出色的动态电流共享性能
18V/680W、33A RMS 支持、无散热器
通过 V_DS 检测提供逐周期过流和短路保护

工业

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设计文件和产品

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设计指南 — TIDA-00774

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参考设计概述和经过验证的性能测试数据

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Assembly drawing — TIDA-00774

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元件放置方式设计布局的详细原理图

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Bill of materials (BOM) — TIDA-00774

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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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CAD/CAE symbol — TIDA-00774

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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 — TIDA-00774

TIDCDE6.ZIP (306 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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PCB layout — TIDA-00774

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用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

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Schematic — TIDA-00774

TIDRQT8.PDF (1270 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

数据表: PDF | HTML

MSP430 微控制器

MSP430F5132 — 具有 8KB 闪存、1KB SRAM、10 位 ADC、比较器、DMA 和 16 位高分辨率计时器的 25MHz MCU

数据表: PDF | HTML

MOSFET

CSD88584Q5DC — 采用 5mm x 6mm SON 封装的 50A、40V、N 沟道同步降压 NexFET™ 功率 MOSFET Dual-Cool™ 电源块

数据表: PDF | HTML

BLDC 驱动器

DRV8323 — 具有电流分流放大器的最大 65V 三相智能栅极驱动器

数据表: PDF

AC/DC 和 DC/DC 转换器（集成 FET）

TPS54061 — 具有低静态电流 (IQ) 的 4.7V 至 60V 输入，200mA 同步降压转换器

数据表: PDF | HTML

开始开发

软件

固件

TIDCDE7 — TIDA-00774 Firmware

支持的产品和硬件

硬件开发

参考设计

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TIDA-00774 — 效率大于 98% 的 18V/1kW、160A 峰值电流、高功率密度无刷电机驱动器参考设计

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*	设计指南	效率高于98% 的18V/1kW、160A 峰值电流、高功率密度无刷电机驱动器参考设计		英语版	PDF \| HTML	2017-10-12
	技术文章	Demand for higher power density drives innovative power tool solution	PDF \| HTML			2017-5-23

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