TIDM-1003

适用于 PM 或 BLDC 电机的低电压、50A 无传感器 FOC 参考设计

TIDM-1003

设计文件

概述

此设计是一款 30V 至 54V 无刷直流电机 (BLDC) 或永磁同步电机 (PMSM) 控制器,适用于低电压、高电流、高功率电动自行车、电动工具、风扇和泵应用。此设计采用德州仪器 (TI) 的 UCC27211D MOSFET 驱动器、CSD19506KCS 80V NexFET™ 功率 MOSFET、利用 InstaSPIN™ 技术的 TMS320F28027F MCU、TPS54360 降压转换器和 LDO。此设计利用 InstaSPIN-FOC 技术来识别和调整 PMSM 或 BLDC 电机参数,并通过外部调速阀控制电机转速。总体而言,此设计重点演示了如何高效控制高功率、低电压 BLDC 或 PMSM 电机。

特性
  • 高达 500W 功率级,采用基于无传感器 FOC 的 InstaSPIN,适用于 BLDC 电机,效率:在整个输入范围内高于 90%
  • 30V 至 54V 输入电压范围,50A 峰值输出电流能力
  • 全面的保护功能,包括过流保护 (OCP)、过压/欠压保护 (OVP/UVP)、过载、欠载、缺相、相位失衡、堵转、电机过热、电源模块过热、通信中断
  • 自动识别电机参数
  • 高性能速度控制功能包括利用 InstaSPIN-FOC 实现的高轨迹变化和以及速度反转能力。
  • 快速启动功能可与已在运行的电机实现同步
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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。

ZHCU243.PDF (3310 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDCDR0.ZIP (34587 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRRD9.PDF (440 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRRE0.PDF (31 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRRE1.PDF (210 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRRE3.ZIP (1338 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCDJ4.ZIP (312 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRRE2.PDF (2386 K)

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。

C2000 实时微控制器

TMS320F28027F具有 60MHz 频率、64KB 闪存、InstaSPIN-FOC 的 C2000™ 32 位 MCU

数据表: PDF | HTML
C2000 实时微控制器

TMS320F28027F-Q1具有 60MHz 频率、64KB 闪存、InstaSPIN-FOC 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

数据表: PDF | HTML
AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS54360具有 Eco-Mode 的 4.5V 至 60V 输入、3.5A 降压转换器

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MOSFET

CSD19506KCS采用 TO-220 封装的单通道、2.3mΩ、80V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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半桥驱动器

UCC27211具有 8V UVLO 和 TTL 输入的 4A、120V 半桥栅极驱动器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC3G07-Q1具有漏极开路输出的汽车类 3 通道、1.65V 至 5.5V 缓冲器

数据表: PDF
线性和低压降 (LDO) 稳压器

LM2940-N1A、26V、高 PSRR、低压降稳压器

数据表: PDF | HTML
线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS735具有使能功能的 500mA、低 IQ、低压降稳压器

数据表: PDF | HTML
通用运算放大器

OPA4374四路、5.5V、6.5MHz、RRIO 运算放大器

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技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
用户指南 InstaSPIN-FOC™ 和 InstaSPIN-MOTION™ (Rev. I) PDF | HTML 英语版 (Rev.I) PDF | HTML 2022年 9月 21日
设计指南 用于无刷直流或永磁同步电机的低电压、50A 无传感器FOC 参 考设计 英语版 2017年 11月 1日

相关设计资源

软件开发

应用软件和框架
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驱动程序或库
CONTROLSUITE controlSUITE™ 软件套件:适用于 C2000™ 微控制器的软件和开发工具

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