ZHCUBT0 February   2024

 

  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 设计注意事项
    3. 2.3 主要米6体育平台手机版_好二三四
      1. 2.3.1 LMG2100
      2. 2.3.2 INA241A
      3. 2.3.3 LMR38010
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 三相 GaN 逆变器功率级
      1. 3.1.1 ‌LMG2100 GaN 半桥功率级
    2. 3.2 使用 INA241A 的内嵌式分流器精密相电流检测
    3. 3.3 相电压和直流输入电压检测
    4. 3.4 功率级 PCB 温度监测
    5. 3.5 电源管理
      1. 3.5.1 48V 至 5V 直流/直流转换器
      2. 3.5.2 5V 至 3.3V 电源轨
    6. 3.6 用于连接主机 MCU 的接口
  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 TIDA-010936 PCB 概览
      2. 4.1.2 TIDA-010936 跳线设置
      3. 4.1.3 用于连接 C2000™ MCU LaunchPad™ 开发套件的接口
    2. 4.2 软件要求
    3. 4.3 测试设置
    4. 4.4 测试结果
      1. 4.4.1 电源管理和系统上电和断电
    5. 4.5 GaN 逆变器半桥模块开关节点电压
      1. 4.5.1 直流总线电压为 48V 时的开关节点电压瞬态响应
        1. 4.5.1.1 输出电流为 ±1A
        2. 4.5.1.2 输出电流为 ±10A
      2. 4.5.2 PWM 频率对直流总线电压纹波的影响
      3. 4.5.3 效率测量
      4. 4.5.4 热分析
      5. 4.5.5 无负载损耗测试(COSS 损耗)
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件 [必填主题]
      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 光绘文件
      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
  13. 7致谢

无负载损耗测试(COSS 损耗)

为了查看有效寄生电容损耗,在零负载电流、50% PWM 占空比和 8kHz 至 80kHz 的 PWM 开关频率条件下测量了 TIDA-010936 PCB 功率损耗,如方程式 3 所示。

方程式 3. P COSS l o s s = C O S S FET × V D C 2 × f P W M × 2

执行仿真时使用了 LMG2100R044 数据表中的 COSS(TR) = 501pF,同时由于 PCB 和布线寄生电容而添加了额外的 80pF 等效电路板电容。

为了在零 PWM 开关时减去 TIDA-010936 上的电源电流偏移,第一次测量时没有 PWM 开关,因此在 48V 电源、无 PWM 开关的情况下产生了 0.765W 的功率损耗。然后,根据仿真的 COSS 功率损耗,印证了从 8kHz 到 80kHz PWM 的功耗递增。此外,还从测量结果中减去了用于检测三相电压的相电压电阻分压器损耗(在开关时),以免将这些损耗计入 COSS 功率损耗。仿真结果与测量的 COSS 功率损耗很匹配。

GUID-20240220-SS0I-2F3F-JG7H-1VBDFZRRLD8Z-low.svg图 4-26 48VDC 时的无负载 (COSS) 功率损耗与 PWM 频率间的关系