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

　　描述

　　此參考設(shè)計(jì)是額定功率高達(dá) 1 kW 的電池供電式園藝工具和電動(dòng)工具中的無刷電機(jī)的功率級(jí)，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(jì)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(jì)中采用三相柵極驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)三相 MOSFET 電橋，該驅(qū)動(dòng)器可在 6V 至 60V 范圍內(nèi)運(yùn)行，并支持最大設(shè)置為 2.3A 灌電流/1.7A 拉電流的可編程?hào)艠O電流。C2000™ Piccolo™ LaunchPad™ LAUNCHXL-F28027 與此功率級(jí)結(jié)合使用，并在軟件中通過霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)針對(duì) BLDC 電機(jī)的 120 度梯形控制。柵極驅(qū)動(dòng)器的逐周期電流限制功能將此功率級(jí)中允許的最大電流限制到一個(gè)安全級(jí)別，從而保護(hù)電路板免受電機(jī)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(jī)的 1kW 功率級(jí)，具有基于霍爾傳感器的梯形控制功能，在 TMS320F28027 MCU 上實(shí)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(shí)提供高達(dá) 32A 的 RMS 連續(xù)電機(jī)電流

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

　　使用 DRV8303 三相柵極驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器可通過 6 至 60 V 輸入電壓運(yùn)行，支持最大設(shè)置為 2.3A 灌電流/1.7A 拉電流的可編程?hào)艠O電流

　　使用可配置的閾值進(jìn)行硬件逐周期過流限制，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)停止保護(hù)

　　針對(duì)每個(gè)相位提供單獨(dú)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(shí)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(jì)成在 –20°C 至 55°C 的環(huán)境溫度下運(yùn)行

器件型號(hào)	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(dòng)器	無刷直流 (BLDC) 驅(qū)動(dòng)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(yùn)算放大器	運(yùn)算放大器(Op Amps)
TMS320F28027	具有 60MHz 頻率、64KB 閃存的 Piccolo™ 32 位 MCU	C2000 實(shí)時(shí)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(hù)
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(jī)

　　吸塵器

　　家用水泵和風(fēng)扇

　　無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

　　無管式空調(diào)室外裝置

　　無繩手持園藝工具

　　無繩電動(dòng)工具

　　物料搬運(yùn)(叉車、倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人等)

　　電動(dòng)交通工具(電動(dòng)自行車、電動(dòng)滑板車和電動(dòng)汽車)