JAJU912 November   2023

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   参照情報
  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 主な使用製品
      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システム設計理論
    1. 3.1 パワー スイッチ
      1. 3.1.1 GaN-FET の選択基準
      2. 3.1.2 HVBUS のデカップリングと 12V ブートストラップ電源
      3. 3.1.3 GAN_FET のターンオン スルーレートの設定
      4. 3.1.4 PWM 入力フィルタとデッドタイムの計算
      5. 3.1.5 信号レベル シフト
      6. 3.1.6 LMG3422R030 故障通知
      7. 3.1.7 LMG3422R030 の温度監視
    2. 3.2 相電流のセンシング
      1. 3.2.1 シャント
      2. 3.2.2 AMC1306M05 のアナログ入力フィルタ
      3. 3.2.3 AMC1306M05 デジタル インターフェイス
      4. 3.2.4 AMC1306M05 電源
    3. 3.3 DC リンク (HV_BUS) 電圧の検出
    4. 3.4 位相電圧の検出
    5. 3.5 制御電源
    6. 3.6 MCU インターフェイス
  10. 4ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 4.1 ハードウェア要件
      1. 4.1.1 PCB
      2. 4.1.2 MCU インターフェイス
    2. 4.2 ソフトウェア要件
    3. 4.3 テスト設定
      1. 4.3.1 事前の注意事項
      2. 4.3.2 テスト方法
    4. 4.4 テスト結果
      1. 4.4.1 24V 入力制御電源
      2. 4.4.2 PWM から位相電圧スイッチ ノードまでの伝搬遅延時間
      3. 4.4.3 320VDC バス電圧でのスイッチ ノードの過渡応答
      4. 4.4.4 320VDC および 16kHz PWM での相電圧の直線性と歪み
      5. 4.4.5 インバータの効率と温度特性
        1. 4.4.5.1 効率の測定
        2. 4.4.5.2 320VDC、16kHz PWM、ヒートシンクなしでの熱解析と SOA
  11. 5設計とドキュメントのサポート
    1. 5.1 デザイン ファイル
      1. 5.1.1 回路図
      2. 5.1.2 BOM
      3. 5.1.3 PCB レイアウトに関する推奨事項
        1. 5.1.3.1 レイアウト プリント
      4. 5.1.4 Altium プロジェクト
      5. 5.1.5 ガーバー ファイル
      6. 5.1.6 アセンブリの図面
    2. 5.2 ツールとソフトウェア
    3. 5.3 ドキュメントのサポート
    4. 5.4 サポート・リソース
    5. 5.5 商標
  12. 6著者について

3.3 DC リンク (HV_BUS) 電圧の検出

TIDA-010255 は、単相 200V‌AC‌～250V‌AC‌ の入力に対応する、320VDC の公称 DC リンク電圧と 400VDC の最大 DC リンク電圧で動作するように設計されています。3 相 PWM の対応するデューティ サイクルを計算し、過電圧と低電圧を監視し、位相電圧の振幅を推定するには、DC リンク電圧を正確に検出することが重要です。

ホット側制御アーキテクチャのおかげで、非絶縁型デルタ シグマ変調器 AMC1035 と、対応する高電圧抵抗分圧器を使用して、DC リンク電圧を検出できます。AMC1035 の最大バイポーラ入力電圧範囲は ±1.25V、リニア入力電圧範囲は ±1V です。高インピーダンス抵抗分圧器 R1、R2、R3、R4 は 480VDC のバス電圧を分圧し、AMC1035 の入力に 1V の信号を供給します。R1、R2、R3 は高電圧抵抗です。

AMC1035 アナログ入力フィルタは、セクション 3.2.2 の AMC1306M05 と同様に設計されています。ただし、カットオフ周波数は最初は約 23kHz に設定されています。アナログ入力フィルタは R4、R42、R44、C65 によって決定され、DC バス上の AC 電圧リップルを監視するシステムなどでは、目的のより低いまたは高いカットオフ周波数に変更できます。

DOUT にビットストリーム データを出力するように構成するには、‌MCE ピンを Low に設定します。DOUT のデータは、CLKIN に印加するクロック信号の立ち上がりエッジで変化します。ラインの終端とフィルタリングは、セクション 3.2.3 に記載しているものと同様です。別のクロック信号 MCU_CLK_VDC_BUF は、DC リンク電圧検出と異なるクロック レートで同様のことを行うために印加しています。この信号は、今度は 3 つの電流検出変調器 AMC1306M05 のために構成されています。AMC1035 は、9MHz～21MHz のクロック入力信号をサポートしています。この設計では REFOUT は使われておらず、C27 (3.3nF) と直列抵抗 R17 (56Ω) で終端されています。

TIDA-010255 非絶縁型変調器を使用した ‌DC リンク電圧検出の回路図図 3-8 非絶縁型変調器を使用した ‌DC リンク電圧検出の回路図