TI GaN功率設(shè)計可驅(qū)動200 V交流伺服驅(qū)動器和機器人

效率達99％

新型高壓三相高PWM頻率逆變器參考設(shè)計提供更快、更精確的驅(qū)動控制

2017-06-28 16:56 8604

德州儀器（TI）近日推出一項創(chuàng)新的三相氮化鎵（GaN）逆變器參考設(shè)計，可幫助工程師構(gòu)建200 V，2 kW交流伺服電機驅(qū)動器和下一代工業(yè)機器人，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）近日推出一項創(chuàng)新的三相氮化鎵（GaN）逆變器參考設(shè)計，可幫助工程師構(gòu)建200 V，2 kW交流伺服電機驅(qū)動器和下一代工業(yè)機器人，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。

三相逆變器GaN功率級

三相高頻GaN逆變器參考設(shè)計采用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)動器和保護功能。 GaN模塊可使設(shè)計開關(guān)比硅FET快5倍，可在100 kHz時實現(xiàn)高于98%的效率水平，在24 kHz脈寬調(diào)制（PWM）頻率下，可實現(xiàn)高于99％的效率水平。使用GaN，設(shè)計人員可以優(yōu)化開關(guān)性能，減少電機的功率損耗，并可降低散熱片的尺寸以節(jié)省電路板空間。與低電感電機配合使用時，以100kHz運行逆變器，可大幅改善轉(zhuǎn)矩脈動。

功率、速度和性能

GaN逆變器功率級可與微控制器（MCU）輕松對接，包括TI的TMS320F28379D驅(qū)動控制片上系統(tǒng)，以幫助動態(tài)調(diào)整電壓頻率并實現(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)動器中的電流環(huán)路性能提高到小于1微秒，可達到電機轉(zhuǎn)矩響應的三倍。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，并且可以免費使用controlSUITE?軟件。

除了GaN模塊，該參考設(shè)計依賴于TI的AMC1306隔離delta-sigma調(diào)制器，具有電流檢測功能，可提高電機控制性能。TI的ISO7831數(shù)字隔離器還為MCU和該設(shè)計的六個PWM之間提供增強隔離。

TI新型三相逆變器設(shè)計的主要優(yōu)點

高效率功率級：100kHz PWM時為98％，24kHz PWM時為99％，可降低散熱片尺寸
高脈寬調(diào)制（PWM）頻率：高PWM開關(guān)頻率可實現(xiàn)以極小電流紋波驅(qū)動低電感電機
快速開關(guān)轉(zhuǎn)換：小于25ns，無任何開關(guān)節(jié)點電壓振鈴，降低電磁干擾
600V和12A LMG3410 GaN FET功率級，具有超過700萬個器件可靠性小時數(shù)：可實現(xiàn)快速簡便的PCB布局和小尺寸設(shè)計。