JAJU886 January   2023

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   リソース
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 設計上の考慮事項
      1. 2.2.1  6W 補助電源
      2. 2.2.2  AC 入力電流センシング
      3. 2.2.3  DC バス電圧センシング
      4. 2.2.4  AC 入力電圧センシング
      5. 2.2.5  GaN の駆動
      6. 2.2.6  パワーオン時の突入電流保護
      7. 2.2.7  過電流保護
      8. 2.2.8  AC 入力低電圧保護
      9. 2.2.9  DC バス過電圧保護
      10. 2.2.10 GaN 温度監視および保護
      11. 2.2.11 ヒートシンク温度監視および保護
      12. 2.2.12 UART ハートビート・レポート
      13. 2.2.13 モーター制御インターフェイス
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1 LMG352xR030
      2. 2.3.2 TMS320F28002x
      3. 2.3.3 UCC2871x
      4. 2.3.4 TLV906x
      5. 2.3.5 TPS54308
  9. 3ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 3.1 ハードウェア要件およびアセンブリ
      1. 3.1.1 テスト装置要件
    2. 3.2 ソフトウェア要件
    3. 3.3 テスト構成
    4. 3.4 テスト結果
      1. 3.4.1 テスト手順
        1. 3.4.1.1 90VAC でのテスト手順
        2. 3.4.1.2 220VAC でのテスト手順
    5. 3.5 性能データ:効率、iTHD、力率
    6. 3.6 機能波形
      1. 3.6.1  90VAC、800Ω 負荷でのテスト
      2. 3.6.2  220VAC でのパワーオン・シーケンス・テスト
      3. 3.6.3  重負荷時の波形
      4. 3.6.4  補助降圧電源のテスト
      5. 3.6.5  AC 電圧降下テスト
      6. 3.6.6  GaN スイッチング性能
      7. 3.6.7  温度テスト
      8. 3.6.8  パワーオフ・シーケンス
      9. 3.6.9  サージ・テスト
      10. 3.6.10 伝導エミッション・テスト
  10. 4設計とドキュメントのサポート
    1. 4.1 設計ファイル
      1. 4.1.1 回路図
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 ドキュメントのサポート
    3. 4.3 サポート・リソース
    4. 4.4 商標
  11. 5著者について

ハードウェア要件およびアセンブリ

この設計は、ヒートシンク、GaN ドーターボード、メイン・ボード、フィルタ・ボードの 4 つの部品で構成されています。図 3-1 にキットの側面図を示し、図 3-2 にヒートシンク、GaN ドーターボード、メイン・ボードの相対位置を示します。GaN ドーターボードの底面に 2 個の上面冷却 GaN LMG3522R030 デバイスを採用しており、ヒートシンクとダイオード・ブリッジを使用してデバイスを冷却することができます。キットは通常、完全に組み立てられた状態で出荷されますが、組み立て手順を以下に列記します。

  1. ヒートシンクの角に M3 × 10mm のスタンドオフ 5 個 (片方の端部は外側に 3mm のネジが切ってあるオスネジ、反対側の端部は内側に 3mm のネジが切ってあるメスネジ) を取り付けます。
  2. GaN ドーターボードの下のヒートシンクにサーマル・インターフェイス・マテリアル (TIM) (この設計では厚さ 0.5mm の Fujipoly GR80A-0H-050GY) を接着し、TIM が十分大きく、GaN ドーターボードの下部ピンおよびトレースより少なくとも 3mm はみ出すようにします。ただし、4 つの機械穴には、TIM が無い部分が直径 7mm 必要です。
  3. 底面の 4 個のスタンドオフがヒートシンクの 4 つの機械的な取り付け穴の位置に合うように、ヒートシンク上で GaN ドーターボードの位置を決めます。4 本の M3 × 6mm のネジを GaN ドーターボードからヒートシンクに固定します。
  4. ダイオード・ブリッジの底面側に熱グリースを塗布します。
  5. ヒートシンクの温度プローブを M3 × 4mm のネジでヒートシンクに固定します。
  6. GaN ドーターボードの J2 とメイン・ボードの J4 の位置合わせを行うと、J4 の底面の穴から J2 を J4 にスライドして入れることができます。
  7. メイン・ボードの角の穴をヒートシンクの 5 個のスタンドオフの位置に合わせ、M3 × 8mm のネジで固定します。
  8. ダイオード・ブリッジの穴をヒートシンクの対応する穴の位置に合わせ、M3 × 8mm のネジでダイオード・ブリッジをヒートシンクに固定します。
  9. メイン・ボードの穴 (HV、SW、GND) から GaN ドーターボードの MP1、MP4、MP7 スタンドオフに 3 本の M3 × 6mm のネジを取り付けます。これら 3 本のネジは、GaN ドーターボードとメイン・ボードの間の大電流経路としても機能します。
  10. メイン・ボード (J1、J2、J3) をフィルタ・ボード (J2、J4、J10) にハーネスで接続します。
  11. メイン・ボードの J5 と J7 に DC 出力ケーブルを接続します。
  12. フィルタ・ボードの J1、J3、J5 に AC 入力ケーブルを接続します。
GUID-20221219-SS0I-2JQC-3T41-83QWL9HZHHHL-low.jpg図 3-1 TIDA-010236 リファレンス・デザインの側面図
GUID-20221219-SS0I-PLXQ-TL6M-P5PRCFZV6CFP-low.jpg図 3-2 ヒートシンク、GaN ドーターボード、メイン・ボード