Texas Instruments/National Semiconductor Bürstenlose DC-Motorlösungen
Bürstenlose DC-Motorlösung

TI Winning Solutions

Texas Instruments/National Semiconductor Bürstenlose DC-Motorlösungen


Lernen Sie eine bürstenlose DC-Motorantriebslösung kennen, die programmierbare Verarbeitung mehrfacher BLDC-Motoranwendungen und 100-V-MOSFET-Treibertechnologie für die umfassende Steuerung von Motoren mit hohem Drehmoment bietet. Diese TI Winning Solution umfasst:

LM5101BMA - 100V MOSFET Treiber
LM3S8971 - Stellaris Integrierte Motorsteuerungs- und Motortreiberlösung
AMC1200 - Isolationsverstärker
DRV8312 - Bürstenloser 3-Phasen-DC-Motortreiber

Weitere Ressourcen:

Leitfaden TI Motorlösungen
Leitfaden TI Industrielle Automatisierungslösungen

Hauptmerkmale

  • 48-V- und 96-V-basierte eBike- und Leicht-Elektrofahrzeug(LEV)-Anwendungen für größere Reichweite und höheres Drehmoment
  • Ein- und Drei-Phasen-Motor-, Sensor- und sensorenfreie Anwendungen
  • Programmierbarer Prozessor geeignet für viele Motorkonfigurationen
  • Konfigurierbarer Digitalantrieb ermöglicht ein neues MAß an Leistung und Systemflexibilität. Unterschiedliche Antriebsprofile, z. B. optimiert für Reichweite, Beschleunigung oder Drehmoment, können für jede Anwendung implementiert werden
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Texas Instruments/National Semiconductor Bürstenlose DC-Motorlösungen

LM5101BMA

LM5101BMA - 100V MOSFET Treiber

Die LM5100A/B/C- und LM5101A/B/C-Hochspannungs-Gate-Treiber sind konzipiert für die Ansteuerung von High-Side- und Low-Side-N-Kanal-MOSFETs in einer synchronen Buck- oder Halb-Brücken-Konfiguration. Der erdfreie High-Side-Treiber kann mit Versorgungsspannungen von bis zu 100V betrieben werden. Die „A“-Version bietet volle 3A Gate-Ansteuerung, während die „B“- und „C“-Versionen 2A und 1A liefern. Die Ausgänge werden unabhängig voneinander mit CMOS-Eingangsschwellwerten (LM5100A/B/C) oder TTL-Eingangsschwellwerten (LM5101A/B/C) gesteuert. Eine integrierte Hochspannungsdiode lädt den Bootstrap-Kondensator des High-Side-GateTreibers. Ein robuster Pegelwandler operiert bei hoher Geschwindigkeit und niedrigem Stromverbrauch und leistet saubere Pegelübersetzungen von der Logiksteuerung zum High-Side-Gate-Treiber.

    Merkmale
  • Steuert sowohl High-Side- als auch Low-Side-N-Kanal-MOSFETs an
  • Unabhängige High- und Low-Treiber-Logikeingänge
  • Bootstrap-Versorgungsspannung bis zu 118V DC
  • Schnelle Ausbreitungszeiten (25ns typisch)
  • 1000pF Last mit 8ns Anstiegs- und Abfallzeiten
  • Ausgezeichnete Laufzeitverzögerungsanpassung (3ns typisch)
  • Versorgungsschienen-Unterspannungssperre
  • Niedriger Energieverbrauch
  • Kontaktkompatibel mit HIP2100/HIP2101
    Technische Daten
  • 2 Ausgänge
  • Duale, unabhängige Treiberkonfiguration
  • 7,5VCC min. V.
  • 14VCC max. V.
  • 2A Ausgangsstromspitze
  • 10ns Anstiegszeit
  • 10ns Abfallzeit
  • 25ns Laufzeitverzögerung
  • SOIC-8-Pin/Gehäuse
Texas Instruments/National Semiconductor LM5101BMA
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Weitere Ressourcen
    Anwendungsbereiche
  • Stromgespeiste Push-Pull-Wandler
  • Halb- und Voll-Brücken-Leistungswandler
  • Synchrone Abwärtswandler
  • Leistungsflusswandler mit zwei Schaltern
  • Flusswandler mit aktiver Klemmung

Vereinfachtes Blockdiagramm
Texas Instruments/National Semiconductor LM5101BMA



LM3S8971

LM3S8971 - Stellaris® Integrierte Motorsteuerungs- und Motortreiberlösung

Der Stellaris® LM3S8971 Mikrocontroller basiert auf dem ARM® Cortex™-M3-Controller-Kern, der bei bis zu 50MHz mit 256kB Flashspeicher und 64kB SRAM betrieben wird. Der LM3S8971 bietet industrielle Echtzeitkonnektivität mit 10/100 Ethernet MAC/PHY, einem CAN-Controller, einem SSI/SPI-Controller und einem UART. Der LM3S8971 Mikrocontroller verfügt über erweiterte Bewegungssteuerungsfunktionen inklusive sechs Bewegungssteuerungs-PWM-Ausgängen mit Deadband, Quadratur-Encoder-Eingang für Präszionsüberwachung und eines Fehlerschutzeingangs für Niedriglatenzabschaltung. Der Mikrocontroller bietet intelligente Analogfähigkeit inklusive eines analogen Komparators und acht Kanälen hochpräziser 10-Bit-Analog-zu-Digital-Wandlung mit der Möglichkeit des Abtastens mit Geschwindigkeiten von bis zu 1M-Samples pro Sekunde.

    Merkmale
  • 32-Bit ARM® Cortex™-M3 50-MHz Prozessorkern mit Systemzeitgeber (SysTick), geschachteltem, in den ARM Cortex-M3 integriertem Vektor-Interrupt-Controller (Nested Vectored Interrupt Controller, NVIC), Memory Protection Unit (MPU) und Thumb-2-Befehlssatz
  • Debug-Lösung mit vollem Funktionsumfang inkl. Debug-Zugang über JTAG- und serielle Kabelschnittstelle und ein IEEE 1149.1-1990-konformer Test Access Port-Controller (TAP)
  • 256KB Single-Cycle-Flash und 64KB Single-Cycle-SRAM
  • Batteriebetriebenes Ruhezustandsmodul mit geringem Stromverbrauch und Echtzeit-Uhr
  • 4-38 GPIOs (je nach Konfiguration) mit programmierbarer Steuerung für GPIO-Unterbrechungen und Pad-Konfiguration
  • ARM FiRM-konformer Watchdog Timer plus vier Allzweck-Timer-Module (GPTM), wovon jedes über zwei 16-Bit-Timer/-Zähler verfügt und konfiguriert werden kann, unabhängig von den anderen zu arbeiten
  • 10-Bit-Analog-zu-Digital-Wandler (ADC) mit acht analogen Eingangskanälen und einer Abtastrate von einer Million Samples pro Sekunde
  • Vollständig programmierbarer UART vom Typ 16C550 mit IrDA-Unterstützung
  • Die synchrone serielle Schnittstelle (SSI) unterstützt Freescale SPI, MICROWIRE und Texas Instruments synchrone serielle Schnittstellen
  • CAN-Schnittstelle (Controller Area Network) unter Verwendung von CAN-Protokollversion 2.0, Teil A/B und mit Bit-Raten von bis zu 1 Mbps
  • Weitgehend konfigurierbarer 10/100 Ethernet-Controller, der die IEEE 802.3-2002 Spezifikationen mit Voll- und Halbduplex-Betriebsarten sowohl im 100-Mbps- wie auch im 10-Mbps-Betrieb erfüllt, und eine automatische MDI/MDI-X Crossover-Korrektur
  • Ein integrierter Analogkomparator mit konfigurierbarem Ausgang zur Initiierung einer ADC-Sample-Sequenz, Ansteuerung eines Ausgangskontakts oder Bereitstellung eines Interrupts
  • Drei PWM-Generatorblöcke, jeder mit einem 16-Bit-Zähler, zwei PWM-Komparatoren, einem PWM-Signalgenerator, einem Deadband-Generator und einem Interrupt-/ADC-Trigger-Selector
  • Quadratur-Encoder-Schnittstelle (QEI) mit Positions-Track-Encoder zur Überwachung der Encoder-Position und Aufnahme von Velocity-Werten mit Hilfe des integrierten Timers
  • Industrielles, RoHS-konformes 100-Pin-LQFP-Gehäuse mit erweitertem Betriebstemperaturbereich und RoHS-konformes Industriebereichs-BGA-Gehäuse mit 108 Anschlusspunkten

Texas Instruments/National Semiconductor LM3S8971
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Weitere Ressourcen
    Technische Daten
  • 256KB Flash
  • 64KB RAM
  • 50MHz Maximalgeschwindigkeit
  • Speicherschutzeinheit/Memory Protection Unit (MPU)
  • 5 Timer
  • RTC
  • Watchdog-Timer
  • 6 Bewegungs-PWMs
  • PWM-Fehler
  • Deadband-Generator
  • 6 Aufzeichnungskontakte
  • QEI
  • MAC + PHY Ethernet
  • CAN, UART
  • SSI/SPI
  • 8-Kanal-ADC-Einheit
  • 1-Bit ADC-Auflösung
  • 1000kSPS ADC-Sample-Rate
  • Interner Temperatursensor
  • Analoge Komparatoren
  • 38 max. 5-V-tolerante GPIOs
  • 4 dedizierte 50-V-tolerante GPIOs
  • Batteriebetriebenes Ruhezustandsmodul
  • Interner LDO-Spannungsregler
  • 100LQFP-, 108NFBGA-Pin/-Gehäuse

Funktionsdiagramm
Texas Instruments/National Semiconductor LM3S8971

AMC1200

AMC1200 - Isolationsverstärker

Der AMC1200 ist ein präziser Isolationsverstärker mit einem Ausgang, der vom Eingangsschaltkreis durch eine Siliziumdioxid (SiO2)-Sperre getrennt ist, die sehr widerstandsfähig gegen magnetische Interferenzen ist. Diese Barriere ist zertifiziert für galvanische Trennung bis zu 4000 VPEAK gemäß UL1577 und IEC60747-5-2. In Verbindung mit isolierten Stromversorgungen verhindert die Komponente, dass Rauschstrom aus einer Hochspannungsleitung in die Erde eintritt und die empfindlichen Schaltkreise stört oder beschädigt.

Der Eingang des AMC1200 wurde für den direkten Anschluss an einen Shunt-Widerstand oder andere Signalquellen mit niedriger Spannung optimiert. Die exzellente Leistung des Geräts unterstützt die genaue Stromsteuerung, was in einer Stromeinsparung auf Systemebene und (speziell in Motorsteuerungen) einer niedrigeren Drehmomentenwelligkeit resultiert.

Merkmale
  • ±250-mV Eingangsspannungsbereich optimiert für Shunt-Widerstände
  • Sehr geringe Nichtlinearität: 0,075% max. bei 5V
  • Niedriger Offset-Fehler: 1,5mV max
  • Niedriges Rauschen: 3,1mVRMS typ.
  • Niedriger High-Side-Versorgungsstrom: 8mA max. bei 5V
  • Eingangs-Bandbreite: 60kHz min.
  • Feste Verstärkung: 8 (0,5% Genauigkeit)
  • Hohes Gleichtaktunterdrückungs-Verhältnis: 108dB
  • 3,3-V Betrieb an Low-Side
  • Zertifizierte galvanische Isolierung:
    • Zugelassen nach UL1577 und IEC60747-5-2
    • Isolationsspannung: 4000VSPITZE
    • Arbeitsspannung: 1200VSPITZE
    • Transientenfestigkeit: 10kV/µs
  • Typisch 10 Jahre Lebensdauer bei Nenn-Betriebsspannung (siehe Anwendungsbericht SLLA197)
  • Vollständig über den erweiterten industriellen Temperaturbereich spezifiziert
Anwendungsbereiche
  • Shunt-Widerstand-basierte Strommessung in:
    • Motorsteuerung
    • Grüne Energie
    • Frequenz-Inverter
    • Unterbrechungsfreie Stromversorgungen
Texas Instruments AMC1200 Vollständig differentieller Isolationsverstärker


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AMC1200 Entwicklungsmodul
Funktionsdiagramm
Texas Instruments AMC1200 Vollständig differentielle Isolationsverstärker

DRV8312

DRV8312 - Bürstenloser 3-Phasen-DC-Motortreiber

Die DRV8312/32 sind integrierte 3-Phasen-DC-Motortreiber mit einem erweiterten Schutzsystem. Aufgrund des niedrigen RDS(on) der Leistungs-MOSFETs und eines intelligenten Gate-Ansteuerungs-Designs haben diese Motortreiber einen Wirkungsgrad von bis zu 97%, wodurch die Verwendung kleinerer Netzteile und Kühlkörpper ermöglicht wird und die Komponente sich für Anwendungen mit hoher Energieeffizienz eignet.

Die DRV8312/32 benötigen zwei Stromversorgungen, eine mit 12V für GVDD und VDD und eine weitere mit 50V für PVDD. Die DRV8312/32 können bei einer Schaltfrequenz von bis zu 500kHz betrieben werden, ohne Einbußen bei Steuerungspräzision und Wirkungsgrad aufzuweisen. Sie verfügen über ein innovatives Schutzsystem, das das Gerät vor einer Vielzahl von systemdestruktiven Fehlerzuständen schützt.

Merkmale
  • Hocheffiziente Leistungsphase (bis zu 97%) mit Low RDS(on) MOSFETs (80m bei TJ = 25°C)
  • Betriebsspannung bis zu 50V (70V absolutes Maximum)
  • DRV8312 (Power-Pad unten): bis zu 3,5A kontinuierlicher Drehstrom (6,5A Spitze)
  • DRV8332 (Power-Pad oben): bis zu 8A kontinuierlicher Drehstrom (6,5A Spitze)
  • Unabhängige Steuerung dreier Phasen
  • PWM-Betriebsfrequenz bis zu 500kHz
  • Integrierte Selbstschutzschaltkreise, einschließlich Unterspannung, Übertemperatur, Überlast und Kurzschluss
  • Programmierbarer Zyklus-für-Zyklus-Strombegrenzungsschutz
  • Unabhängige Versorgungs- und Erdungskontakte für jede Halbbrücke
  • Intelligenter Gate-Antrieb und Kreuz-Leitungs-Vermeidung
  • Keine externe Snubber- oder Schottky-Diode erforderlich
Anwendungsbereiche
  • BLDC-Motoren
  • 3-Phasen-Permanentmagnet-Synchronmotoren (PSM)
  • Umrichter
  • Halbbrücken-Treiber
  • Robotik-Steuerungssysteme
Texas Instruments/National Semiconductor DRV8312


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Mehr über DRV8312-C2-KIT

Mehr über DRV8x Motortreiber

Vereinfachtes Anwendungsdiagramm
Texas Instruments/National Semiconductor DRV8312




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Veröffentlichungsdatum: 2012-02-16 | Aktualisiert: 2020-12-02