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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％

本文作者：德州儀器點(diǎn)擊： 2017-06-28 16:01

前言：

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

2017年6月28日--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。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TI的TMS320F28379D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TI的AMC1306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。TI的ISO7831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，無任何開關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓振鈴，降低電磁干擾
• 600V和12A LMG3410 GaN FET功率級(jí)，具有超過700萬個(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
• 閱讀新白皮書《高精度電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制促進(jìn)工業(yè)進(jìn)步》。
• 了解有關(guān)LMG3410模塊的更多信息，“使用集成驅(qū)動(dòng)器優(yōu)化GaN性能”。
• 獲取有關(guān)TI電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的更多信息。

關(guān)于德州儀器 (TI )
德州儀器 (TI) 是一家全球性半導(dǎo)體設(shè)計(jì)制造公司，始終致力于模擬 IC 及嵌入式處理器開發(fā)。TI 擁有全球頂尖人才，銳意創(chuàng)新，塑造技術(shù)行業(yè)未來。今天，TI 正攜手超過 10 萬家客戶打造更美好未來。更多詳情，敬請(qǐng)查閱http://www.ti.com.cn。

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