基于TIDA-00436的用于具有逐周期堵轉(zhuǎn)電流限制器的 BLDC 電機的 36V、32A 功率級

　　描述

　　此參考設(shè)計是額定功率高達 1 kW 的電池供電式園藝工具和電動工具中的無刷電機的功率級，通過電壓范圍為 36 至 42 V 的 10 節(jié)鋰離子電池供電。此設(shè)計使用具有 1.8 mΩ 超低漏源電阻 (RDS_ON) 的 60V N 通道 NexFET(TM)，采用 SON5x6 SMD 封裝，從而形成 57 × 59 mm 的小巧 PCB 外形。此設(shè)計中采用三相柵極驅(qū)動器來驅(qū)動三相 MOSFET 電橋，該驅(qū)動器可在 6V 至 60V 范圍內(nèi)運行，并支持最大設(shè)置為 2.3A 灌電流/1.7A 拉電流的可編程柵極電流。C2000™ Piccolo™ LaunchPad™ LAUNCHXL-F28027 與此功率級結(jié)合使用，并在軟件中通過霍爾傳感器實現(xiàn)針對 BLDC 電機的 120 度梯形控制。柵極驅(qū)動器的逐周期電流限制功能將此功率級中允許的最大電流限制到一個安全級別，從而保護電路板免受電機停止期間導(dǎo)致的過流問題的損害。

　　特性

　　用于無刷直流電機的 1kW 功率級，具有基于霍爾傳感器的梯形控制功能，在 TMS320F28027 MCU 上實現(xiàn)

　　使用 10 節(jié)鋰離子電池供電，電壓范圍為 30V 至 42V

　　氣流為 400 LFM 時提供高達 32A 的 RMS 連續(xù)電機電流

　　此功率級使用 CSD18540Q5B 60V/400Apeak、1.8mΩ RDS_ON、SON5x6 封裝的 MOSFET 實現(xiàn) 57 × 59 mm 的小巧 PCB 外形

　　使用 DRV8303 三相柵極驅(qū)動器，該驅(qū)動器可通過 6 至 60 V 輸入電壓運行，支持最大設(shè)置為 2.3A 灌電流/1.7A 拉電流的可編程柵極電流

　　使用可配置的閾值進行硬件逐周期過流限制，從而實現(xiàn)電機停止保護

　　針對每個相位提供單獨相位電壓、直流總線電壓、直流總線電流感應(yīng)和低側(cè)電流感應(yīng)的感應(yīng)反饋，實現(xiàn)無傳感器控制

　　通過基于 TPS54061 的 3.3V/0.15A 降壓轉(zhuǎn)換器為 MCU 供電

　　設(shè)計成在 –20°C 至 55°C 的環(huán)境溫度下運行

器件型號	名稱	產(chǎn)品系列
CSD18540Q5B	60V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET	MOSFET的
DRV8303	具有雙路分流放大器的三相前置驅(qū)動器	無刷直流 (BLDC) 驅(qū)動器
LMT84	具有 AB 類輸出的 LMT84 - 1.5V、SC70、多增益模擬溫度傳感器	溫度傳感器和控制IC
OPA2374	雙路 6.5MHz、585uA、軌至軌 I/O CMOS 運算放大器	運算放大器(Op Amps)
TMS320F28027	具有 60MHz 頻率、64KB 閃存的 Piccolo™ 32 位 MCU	C2000 實時控制 MCU
TPD4S009	用于高速差分接口的 4 通道 ESD 解決方案	電路保護
TPS54061	具有低靜態(tài)電流的 4.7V 至 60V 輸入、200mA 同步降壓轉(zhuǎn)換器	降壓（降壓）

　　https://www.iczoom.com/brand/509-c-1-20.html

　　應(yīng)用

　　E-scooter

　　割草機

　　吸塵器

　　家用水泵和風(fēng)扇

　　無刷直流電機驅(qū)動器

　　無管式空調(diào)室外裝置

　　無繩手持園藝工具

　　無繩電動工具

　　物料搬運(叉車、倉庫機器人等)

　　電動交通工具(電動自行車、電動滑板車和電動汽車)