IC-Hersteller Texas Instruments

IC-Hersteller (103)

Texas Instruments LMG2100R044 | Demoboard TIDA-010936

48V/16A small form factor three-phase GaN inverter reference design for integrated motor drives

Details

TopologieInverswandler
Eingangsspannung12-60 V
Schaltfrequenz40-100 kHz
Ausgang 148 V / 17 A
IC-RevisionA

Beschreibung

This reference design demonstrates a high-power density 12V to 60V 3-phase power stage using three LMG2100R044 100V, 35A GaN half-bridges with integrated GaN FETs, driver and bootstrap diode specifically for motor-integrated servo drives and robotics applications. Accurate phase-current sensing is achieved through the IN241A current sense amplifier, DC-link and phase voltages are also measured allowing validation of advanced sensorless designs, such as the InstaSPIN-FOC™. The design offers a TI BoosterPack compatible 3.3-V I/O interface to connect to a C2000™ MCU LaunchPad™ development kit or Sitara™ microcontrollers for quick and easy performance evaluation of our GaN technology.

Eigenschaften

High efficiency (99.3% peak) at 40kHz PWM enables operation at 25C ambient and up to 16Arms continuous current without heatsink
Small form factor GaN half-bridge power stage enables high power density and simplifies PCB layoutGaN half-bridge enables operation at higher PWM frequencies to help reduce DC-bus capacitor height while replacing electrolytics with ceramic capacitorsZero reverse recovery losses reduce switch node oscillations
Low dead time of 16.6ns minimize phase voltage distortions Precision phase current sense with ±33A range using 1-mΩ shunt and current sense amplifier with high PWM rejection

Typische Anwendungen

  • Power tools
  • LLC converters
  • Telecom and server power
  • Buck, boost, buck-boost converters
  • Motor drives
  • Solar inverters

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)
IRP,40K(A)
ISAT,10%(A)
ISAT,30%(A)
fres(MHz)
Montageart
Z @ 100 MHz(Ω)
Zmax(Ω)
Testbedingung Zmax
IR 2(mA)
RDC max.(Ω)
Typ
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 
MontageartSMT 
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
MontageartSMT 
Impedanz @ 100 MHz300 Ω
Maximale Impedanz400 Ω
Maximale Impedanz380 MHz 
Nennstrom 2700 mA
Gleichstromwiderstand0.8 Ω
TypBreitband 
WE-LHMI SMT Speicherdrossel, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Bauform4020 
Betriebstemperatur -40 °C up to +125 °C
Länge4.45 mm
Breite4.06 mm
Höhe1.8 mm
Induktivität22 µH
Performance Nennstrom1.3 A
Sättigungsstrom 11.45 A
Sättigungsstrom @ 30%2.35 A
Eigenresonanzfrequenz14 MHz
MontageartSMT 
Gleichstromwiderstand0.5 Ω
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