此參考設計采用霍爾效應電流傳感器 TMCS1100，可測量絕對誤差< 1%（–40°C 至 125°C）的電流，并提供高達 600 V 的工作隔離電壓。低電阻封裝內電流傳感元件無需高側電源，為精確的電機扭矩、速度或位置控制提供了緊湊高效的電流傳感解決方案。逆變器功率級由 600V LMG3411氮化鎵 （GaN） 功率模塊組成，可進一步減小尺寸并提高下一代電機驅動器的效率。

*附件：設計指南 — TIDA-010059.pdf

特征

• 精確的電流感應 （< 1% 絕對誤差） 可實現精確的電機控制。
• 在較寬的溫度范圍內具有精度穩定性，無需外部偏移或漂移補償。
• 封裝內檢測元件，無需高側電源，可實現小尺寸、低成本的電流檢測系統。
• 高效、緊湊的逆變器功率級基于 600V LMG3411 GaN 功率模塊，具有集成柵極欠壓、器件過流和過熱保護功能。

1. 設計概述

• ?設計名稱?：TIDA-010059 - 同相電流感應參考設計，用于230V AC電機驅動
• ?核心組件?：
  • TMCS1100 Hall效應電流傳感器
  • LMG3411R050 GaN功率模塊
  • ISO7721F數字隔離器
  • REF2030電壓參考
  • TLV9001運算放大器
  • TLV1117電壓調節器

2. 設計特點

• ?高精度電流感應?：使用TMCS1100實現<1%絕對誤差的電流測量，適用于精確電機控制。
• ?高隔離電壓?：TMCS1100提供高達600V的工作隔離電壓，增強安全性。
• ?高效功率轉換?：LMG3411R050 GaN功率模塊減少開關損耗，提高系統效率。
• ?緊湊設計?：集成度高，適合空間受限的應用。

3. 系統架構

• ?系統組成?：
  • ?功率板?：包含六個LMG3411R050 GaN功率模塊，實現三相逆變。
  • ?電流感應板?：包含三個TMCS1100電流傳感器，處理電流信號。
  • ?接口板?：連接控制卡與電流感應板，包含低通濾波器。
    

4. 關鍵組件功能

• ?TMCS1100?：Hall效應電流傳感器，提供高精度、高線性度的電流測量。
• ?LMG3411R050?：GaN功率模塊，集成柵極驅動和保護功能，提高開關速度和效率。
• ?ISO7721F?：數字隔離器，提供信號隔離，增強系統電磁兼容性。
• ?REF2030?：電壓參考，為TMCS1100提供穩定的參考電壓。
• ?TLV9001?：運算放大器，用于緩沖電流感應信號。
• ?TLV1117?：電壓調節器，為低電壓電路提供穩定的電源。

5. 設計考慮

• ?電流感應精度?：使用外部參考電壓和運算放大器緩沖，提高電流感應精度。
• ?電磁兼容性?：通過數字隔離器和低通濾波器減少電磁干擾。
• ?熱管理?：使用高效散熱材料和設計，確保系統穩定運行。

6. 測試與驗證

• ?測試設備?：包括示波器、高壓隔離探頭、數字萬用表等。
• ?測試內容?：
  • 電流測量精度：在不同開關頻率下測試TMCS1100的電流測量誤差。
  • 電流測量延遲：測試TMCS1100在電機運行時的電流測量延遲。
• ?測試結果?：TMCS1100在16kHz和32kHz開關頻率下，未校準和校準后的FSR誤差均滿足設計要求。