TIDA-010936

統合型モーター ドライブ向け、48V/16A、小型フォーム ファクタ、3 相 GaN インバータのリファレンス デザイン

TIDA-010936

設計ファイル

概要

このリファレンス デザインは、特にモーター内蔵サーボ ドライブやロボット アプリケーションに適した、電力密度の高い 12V ~ 60V の 3 相電力段を提示します。GaN FET とドライバとブートストラップ ダイオード を内蔵した、100V、35A GaN ハーフ ブリッジである LMG2100R044 を 3 個使用しています。  
IN241A 電流センス アンプを使用して高精度の相電流センシングを実現するほか、DC リンクと相電圧も測定しているため、InstaSPIN-FOC™ のような高度なセンサレス設計の検証を実施できます。このデザインは、TI のブースタパックと互換性のある 3.3V I/O インターフェイスを搭載しており、C2000™ マイコン LaunchPad™ 開発キットや Sitara™ マイコンに接続すると、TI の GaN テクノロジーの性能評価を迅速かつ簡単に実行できます。

特長
  • 40kHz の PWM 使用時に高効率 (99.3% ピーク) を達成し、ヒートシンクなしで、周囲温度 25℃、最大 16Arms の連続電流で動作         
  • 小型フォーム ファクタの GaN ハーフブリッジ電力段は、高い電力密度や、PCB レイアウトのシンプル化に貢献
  • GaN ハーフブリッジを採用すると、より高い PWM 周波数での動作が可能になり、DC バス コンデンサの高さを引き下げると同時に、電解コンデンサからセラミック コンデンサに置き換えることが可能
  • 逆回復損失がゼロのため、スイッチ ノードの発振が減少         
  • 16.6ns の短いデッドタイムにより位相電圧歪みを最小化。1mΩ のシャント抵抗と PWM 除去能力の優れた電流センス アンプを使用し、±33A の範囲で高精度の位相電流センスを実現 
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組み立てられたボードは、テストと性能検証のみの目的で開発されたものであり、販売していません。

設計ファイルと製品

設計ファイル

すぐに使用できるシステム ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。

PDF | HTML
JAJU923A.null (null KB)

リファレンス デザインの概要と検証済みの性能テスト データ

TIDMCO1A.PDF (580 KB)

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

TIDMCO0A.PDF (346 KB)

設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト

TIDMCO3A.ZIP (3053 KB)

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

TIDCGN1A.ZIP (986 KB)

PCB 設計の基板層に関する情報を記載した設計ファイル

TIDMCO2A.PDF (2273 KB)

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット ファイル

TIDMCN9A.PDF (945 KB)

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

製品

設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。

サーミスタ

TMP610402、0603/0805 の各サイズでスルーホール パッケージ封止、1% 誤差の 10kΩ リニア サーミスタ

データシート: PDF | HTML
電圧レベル シフタ

TXU03044 チャネル、固定型の複数方向レベル・シフタ

データシート: PDF | HTML
絶縁型 ADC

AMC0106M25電流センシング向け、±250mV 入力、機能絶縁型、デルタシグマ変調器

データシート: PDF | HTML
アナログ電流センス アンプ

INA241A強化型 PWM 除去機能搭載、-5 ~ 110V、双方向、超高精度電流センス アンプ

データシート: PDF | HTML
絶縁型 ADC

AMC0106M05電流センシング向け、±50mV 入力、機能絶縁型、デルタシグマ変調器

データシート: PDF | HTML
窒化ガリウム (GaN) 電力段

LMG2100R044ドライバと保護機能内蔵、100V、4.4mΩ、ハーフブリッジ GaN FET

データシート: PDF | HTML
AC/DC および DC/DC コンバータ (FET 内蔵)

LMR3801040μA の静止電流 (IQ)、SIMPLE SWITCHER® 80V、1.0A、2.2MHz、降圧コンバータ

データシート: PDF | HTML
アナログ電流センス アンプ

INA310Aコンパレータ搭載、-4V ~ 110V、1.3MHz、超高精度電流センス アンプ

データシート: PDF | HTML
シリーズ電圧リファレンス

REF33333.3V、30ppm/℃ のドリフト、3.9μA、3 ピン SOT-23 または 3 ピン SC70 または 8 ピン UQFN、電圧リファレンス

データシート: PDF | HTML
パワー モジュール (インダクタ内蔵)

TPSM82821インダクタ内蔵、2 x 2.5 x 1.1mm の μSIP パッケージ封止、5.5V 入力、1A 降圧モジュール

データシート: PDF | HTML

技術資料

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* 設計ガイド 統合型モーター ドライブ向け、48V、16A 小型フォーム ファクタ、3 相 GaN インバータのリファレンス デザイン (Rev. A 翻訳版) PDF | HTML 英語版 (Rev.A) PDF | HTML 2025/05/21

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