ZHCUBJ7 November   2023

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 主要米6体育平台手机版_好二三四
      1. 2.2.1 LMG3422R030
      2. 2.2.2 ISO7741
      3. 2.2.3 AMC1306M05
      4. 2.2.4 AMC1035
      5. 2.2.5 TPSM560R6H
      6. 2.2.6 TPSM82903
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 电源开关
      1. 3.1.1 GaN-FET 选择标准
      2. 3.1.2 HVBUS 去耦和 12V 自举电源
      3. 3.1.3 GaN_FET 导通压摆率配置
      4. 3.1.4 PWM 输入滤波器和死区时间计算
      5. 3.1.5 信号电平转换
      6. 3.1.6 LMG3422R030 故障报告
      7. 3.1.7 LMG3422R030 温度监控
    2. 3.2 相电流检测
      1. 3.2.1 分流器
      2. 3.2.2 AMC1306M05 模拟输入滤波器
      3. 3.2.3 AMC1306M05 数字接口
      4. 3.2.4 AMC1306M05 电源
    3. 3.3 DC-Link (HV_BUS) 电压检测
    4. 3.4 相电压检测
    5. 3.5 控制电源
    6. 3.6 MCU 接口
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
      1. 4.1.1 PCB
      2. 4.1.2 MCU 接口
    2. 4.2 软件要求
    3. 4.3 测试设置
      1. 4.3.1 注意事项
      2. 4.3.2 测试程序
    4. 4.4 测试结果
      1. 4.4.1 24V 输入控制电源
      2. 4.4.2 相电压开关节点的传播延迟 PWM
      3. 4.4.3 320VDC 总线电压时的开关节点瞬态
      4. 4.4.4 320VDC 和 16kHz PWM 时的相电压线性度和失真
      5. 4.4.5 逆变器效率和热特性
        1. 4.4.5.1 效率测量
        2. 4.4.5.2 在无散热器的情况下,320VDC 和 16kHz PWM 时的散热分析和 SOA
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
      3. 5.1.3 PCB 布局建议
        1. 5.1.3.1 布局图
      4. 5.1.4 Altium 工程
      5. 5.1.5 Gerber 文件
      6. 5.1.6 装配图
    2. 5.2 工具与软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5. 5.5 商标
  12. 6作者简介

HVBUS 去耦和 12V 自举电源

尽管 LMG3422R030 GaN-FET 的额定电压为 600V,但本设计的额定电压为 400VDC(最大值)。当彼此之间的电压高于 60VDC 或 25VAC 时,每个铜层上迹线或多边形之间的 PCB 间隙至少为 0.8mm(内层)和 1.6mm(顶层和底层)。

该设计使用多通道原理图,其中三个半桥均具有相同的元件。为了区分各个相位,元件标识符中添加了 _U、_V 或 _W。以下说明中未显示相位标识符,例如仅使用 R20,而不是 R20_U、R20_V 和 R20_W。

图 3-2 显示了带有两个额定电压为 600V 的 LMG3422R030 器件的半桥 V 相原理图。每个半桥在 HVBUS 和 GND 之间都有四个并联去耦电容器,分别是 2 个 10nF 和 2 个 100nF,额定电压为 1kV。

12VDC 非隔离轨为三个底部 LMG3422R030 器件供电。采用高压二极管 D1、3.3Ω 限流电阻器 R6 和 10uF 大容量电容器 C1 的自举配置为三个顶部 LMG34022R030 器件的每一个提供 12V 浮动电源。将 16V 齐纳二极管与 C1 大容量电容器并联可确保 LMG3422R030 的电源电压保持低于 18V 的 VDD 建议最大电压。这是必需的,因为在第三象限运行期间,开关节点电压低于 GND,并且自举电容器可充电至 12V 电源轨和第三象限源漏电压VSD(在 20A 拉电流时通常为 5V)之和。由于 10uF 的大型 C1 大容量电容器和 3.3Ω 的限流电阻器 R6,底部 GaN-FET 需要在上电后足够长的时间内保持导通,以确保在顶部 GaN-FET 导通之前将 C1 大容量电容器充电至电压接近 12V。

对于 LMG3422R030 集成式降压/升压转换器,分别在 LMG3422R030 BBSW 引脚与开关节点悬空接地端(顶部 GaN-FET)和 GND(底部 GaN-FET)之间放置了一个 4.7μH 电感器。2.2µF 电容器旁路内部降压/升压转换器负输出 (VNEG),该输出用于关断耗尽模式 GaN-FET。