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TI GaN功率設(shè)計(jì)可驅(qū)動(dòng)200 V交流伺服驅(qū)動(dòng)器和機(jī)器人

效率達(dá)99%
新型高壓三相高PWM頻率逆變器參考設(shè)計(jì)提供更快、更精確的驅(qū)動(dòng)控制
德州儀器(TI)近日推出一項(xiàng)創(chuàng)新的三相氮化鎵(GaN)逆變器參考設(shè)計(jì),可幫助工程師構(gòu)建200 V,2 kW交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和下一代工業(yè)機(jī)器人,具有快速的電流回路控制,更高的效率,更精確的速度和轉(zhuǎn)矩控制。

北京2017年6月28日電 /美通社/ -- 德州儀器(TI)近日推出一項(xiàng)創(chuàng)新的三相氮化鎵(GaN)逆變器參考設(shè)計(jì),可幫助工程師構(gòu)建200 V2 kW交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和下一代工業(yè)機(jī)器人,具有快速的電流回路控制,更高的效率,更精確的速度和轉(zhuǎn)矩控制。現(xiàn)在下載參考設(shè)計(jì)。  

三相逆變器GaN功率級(jí)  

三相高頻GaN逆變器參考設(shè)計(jì)采用TI去年最新推出的LMG3410 600-V,12-A GaN功率模塊,具有集成FET、柵極驅(qū)動(dòng)器和保護(hù)功能。 GaN模塊可使設(shè)計(jì)開關(guān)比硅FET快5倍,可在100 kHz時(shí)實(shí)現(xiàn)高于98%的效率水平,在24 kHz脈寬調(diào)制(PWM)頻率下,可實(shí)現(xiàn)高于99%的效率水平。使用GaN,設(shè)計(jì)人員可以優(yōu)化開關(guān)性能,減少電機(jī)的功率損耗,并可降低散熱片的尺寸以節(jié)省電路板空間。與低電感電機(jī)配合使用時(shí),以100kHz運(yùn)行逆變器,可大幅改善轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。

功率、速度和性能

GaN逆變器功率級(jí)可與微控制器(MCU)輕松對(duì)接,包括TITMS320F28379D驅(qū)動(dòng)控制片上系統(tǒng),以幫助動(dòng)態(tài)調(diào)整電壓頻率并實(shí)現(xiàn)超快速電流環(huán)路控制。TI近日還推出了新型DesignDRIVE快速電流環(huán)路軟件,具有創(chuàng)新的子周期PWM更新技術(shù),可幫助將伺服驅(qū)動(dòng)器中的電流環(huán)路性能提高到小于1微秒,可達(dá)到電機(jī)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的三倍。該快速電流環(huán)路軟件優(yōu)于傳統(tǒng)的基于MCU的電流環(huán)路解決方案,并且可以免費(fèi)使用controlSUITE?軟件。

除了GaN模塊,該參考設(shè)計(jì)依賴于TIAMC1306隔離delta-sigma調(diào)制器,具有電流檢測(cè)功能,可提高電機(jī)控制性能。TIISO7831數(shù)字隔離器還為MCU和該設(shè)計(jì)的六個(gè)PWM之間提供增強(qiáng)隔離。

TI新型三相逆變器設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)

  • 高效率功率級(jí):100kHz PWM時(shí)為98%,24kHz PWM時(shí)為99%,可降低散熱片尺寸
  • 高脈寬調(diào)制(PWM)頻率:高PWM開關(guān)頻率可實(shí)現(xiàn)以極小電流紋波驅(qū)動(dòng)低電感電機(jī)
  • 快速開關(guān)轉(zhuǎn)換:小于25ns,無(wú)任何開關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓振鈴,降低電磁干擾
  • 600V12A LMG3410 GaN FET功率級(jí),具有超過700萬(wàn)個(gè)器件可靠性小時(shí)數(shù):可實(shí)現(xiàn)快速簡(jiǎn)便的PCB布局和小尺寸設(shè)計(jì)。

其他設(shè)計(jì)資源

消息來(lái)源:德州儀器半導(dǎo)體技術(shù)(上海)有限公司
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