IC-Hersteller Texas Instruments

IC-Hersteller (103)

Texas Instruments LM5018 | Demoboard TIDA-00909

48-V, 10-A, High-Frequency PWM, 3-Phase GaN Inverter Reference Design for High-Speed Motor Drives

Details

TopologieAbwärtswandler
Eingangsspannung48 V
Schaltfrequenz40-100 kHz
Ausgang 15 V / 0.6 A
IC-RevisionE1

Beschreibung

Low-voltage, high-speed drives and low-inductance brushless motors require higher inverter switching frequencies in the range of 40 kHz to 100 kHz to minimize losses and torque ripple in the motor. The TIDA-00909 reference design achieves this by using a three-phase inverter with three 80 V, 10-A half-bridge GaN power modules (LMG5200) and uses shuntbased phase-current sensing. Gallium nitride (GaN) transistors can switch much faster than silicon fieldeffect transistors (FETs) and integrating the GaN FET and driver in the same package reduces parasitic inductances and optimizes switching performance to reduce losses, thus allowing the designer to downsize or eliminate the heatsink. The TIDA-00909 offers a TI BoosterPack™ Plug-in Module with a compatible interface to connect to a C2000™ MCU LaunchPad™ Development Kit for easy performance evaluation

Eigenschaften

  • Three-Phase GaN Inverter With Wide-Input Voltage
  • Range 12 V to 60 V and 7 ARMS per 10-A Peak
  • Output Current; Tested up to 100-kHz PWM
  • GaN Power Stage With Greatly-Reduced Switching
  • Losses Allows High PWM Switching Frequencies
  • With Peak Efficiency up to 98.5% at 100-kHz PWM
  • LMG5200 GaN Half-Bridge Power Stage Simplifies
  • PCB Layout and Reduces Parasitic Inductances for
  • Optimized Switching Performance; Less than 2-ns
  • Rise and Fall Time
  • Very-Low Switch Node Voltage Overshoot and
  • Undershoot With Very-Low 12.5-ns Deadband
  • Minimizes Phase-Voltage Ringing and reduces
  • Phase-Voltage Distortions and EMI
  • Precision Shunt-Based, Phase-Current Sensing
  • With High Accuracy (0.1%)
  • TI BoosterPack™ Compatible Interface With 3.3-V
  • I/O for Easy Performance Evaluation With C2000™
  • MCU LaunchPad™ Development Kit

Typische Anwendungen

  • Servo Drives and Motion Control,Manufacturing Robots,Service Robots
  • Non-Military Drones
  • Computer Numerical Control (CNC) Drives

Weiterführende Informationen

Artikeldaten

Artikel Nr.
Daten­blatt
Simu­lation
Downloads
Status
Produktserie
λDom typ.(nm)
Emittierte Farbe
λPeak typ.(nm)
IV typ.(mcd)
VF typ.(V)
Chiptechnologie
50% typ.(°)
C
Tol. C
VR(V (DC))
Bauform
Betriebstemperatur
DF(%)
RISO
Keramiktyp
L(mm)
B(mm)
H(mm)
Fl(mm)
Verpackung
L(µH)
ISAT,10%(A)
ISAT,30%(A)
IR,40K(A)
IRP,40K(A)
fres(MHz)
Version
Z @ 100 MHz(Ω)
Zmax(Ω)
Testbedingung Zmax
IR 2(mA)
RDC max.(Ω)
Typ
Pins
PCB/Kabel/Panel
Modularity
Wire Section
Muster
WL-SMCW SMT Mono-color Chip LED Waterclear, 525 nm, Grün
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
dominante Wellenlänge [typ.]525 nm
Emittierte FarbeGrün 
Spitzen-Wellenlänge [typ.]515 nm
Lichtstärke [typ.]430 mcd
Durchlassspannung [typ.]3.2 V
ChiptechnologieInGaN 
Abstrahlwinkel Phi 0° [typ.]140 °
Bauform0603 
Betriebstemperatur -40 °C up to +85 °C
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Höhe0.7 mm
VerpackungTape and Reel 
WE-CBF SMT-Ferrit, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
ProduktserieWE-CBF SMT-Ferrit
Bauform0402 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Länge1 mm
Breite0.5 mm
Höhe0.5 mm
Pad Dimension0.25 mm
VersionSMT 
Impedanz @ 100 MHz300 Ω
Maximale Impedanz400 Ω
Maximale Impedanz380 MHz 
Nennstrom 2700 mA
Gleichstromwiderstand0.8 Ω
TypBreitband 
WE-PD Speicherdrossel, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Bauform1210 
Betriebstemperatur -40 °C up to +125 °C
Länge12 mm
Breite12 mm
Höhe10 mm
Induktivität470 µH
Sättigungsstrom 11.5 A
Sättigungsstrom @ 30%1.85 A
Nennstrom1.4 A
Performance Nennstrom1.45 A
Eigenresonanzfrequenz1.8 MHz
VersionGestanzt 
Gleichstromwiderstand0.56 Ω
Pins
WCAP-CSGP MLCCs 16 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Kapazität2.2 nF
Kapazität±10% 
Nennspannung16 V (DC)
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor3.5 %
Isolationswiderstand10 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
Pad Dimension0.4 mm
Verpackung7" Tape & Reel 
WR-TBL Serie 352 - 5.08 mm Horizontal with Hook on Wire Side, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Betriebstemperatur -40 °C up to +105 °C
Länge10.16 mm
VerpackungKarton 
TypHorizontal 
Pins
PCB/Kabel/PanelKabel 
ModularityNein 
Wire Section 12 to 24 (AWG) 3.31 to 0.205 (mm²)