Solutions de moteur CC brushless de Texas Instruments / National Semiconductor
Solution de moteur CC brushless

Solutions gagnantes de TI

Solutions de moteur CC brushless de Texas Instruments / National Semiconductor


La solution de commande de moteur CC brushless de Texas Instruments permet le traitement programmable de plusieurs applications de moteur BLDC et offre des circuits d’attaque MOSFET 100 V pour un contrôle avancé des moteurs à couple élevé. Cette solution gagnante de TI comprend les éléments suivants :

LM5101BMA - Commande de MOSFET 100 V
VLM3S8971 - Commande de moteur intégrée Stellaris
AMC1200 - Amplificateur d'isolation
DRV8312 - Commande de moteur CC brushless triphasé

Ressources supplémentaires :

Guide des solutions de moteur de TI
Guide des solutions d'automatisation industrielle de TI

Caractéristiques clés de la solution

  • Applications vélos et véhicules électriques légers 48 V et 96 V pour une plus longue portée et un couple supérieur
  • Applications de moteurs monophasés et triphasés, avec et sans capteur
  • Le processeur programmable s'adapte à de nombreuses configurations de moteur
  • Le moteur numérique configurable permet d'obtenir de nouveaux niveaux de performances et une grande flexibilité du système. Différents profils de commandes, par ex. portée vs. accélération vs. couple peuvent être mis en œuvre pour n'importe quelle application
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Solutions de moteur CC brushless de Texas Instruments / National Semiconductor

LM5101BMA

LM5101BMA - Commande de MOSFET 100 V

Les commandes de grille haute tension LM5100A/B/C et LM5101A/B/C sont conçues pour entraîner les MOSFET à canal N côté haut et bas dans une configuration en demi-pont ou buck synchrone. La commande côté haut flottante est capable de fonctionner avec des tensions d'alimentation pouvant atteindre 100 V. Les versions « A » offrent une commande de grille complète de 3 A tandis que les versions « B » et « CA » fournissent 2 A et 1 A respectivement. Les sorties sont indépendamment contrôlées avec des seuils d'entrée CMOS (LM5100A/B/C) ou des seuils d'entrée TTL (LM5101A/B/C). Une diode haute tension intégrée est fournie pour charger le condensateur bootstrap de commande de grille côté haut. Un déphaseur de niveau robuste fonctionne à haute vitesse tout en consommant peu et en offrant des translations de niveau propres de la logique de commande à la commande de grille côté haut.

    Caractéristiques
  • Entraîne les MOSFET à canal N côté haut et bas
  • Entrées logiques de commande côté haut et bas indépendantes
  • Tension d'alimentation bootstrap jusqu'à 118 VCC
  • Temps de propagation rapides (25 ns standard)
  • Pilote une charge de 1 000 pF avec des temps de montée et de descente de 8 ns
  • Excellente adaptation de retard de propagation (3 ns standard)
  • Verrouillage de sous-tension de rail d'alimentation
  • Faible consommation électrique
  • Compatible broche à broche avec HIP2100/HIP2101
    Caractéristiques techniques
  • 2 sorties
  • Double configuration de la commande indépendante
  • 7,5 VCC min. V.
  • 14 VCC max. V.
  • Courant de sortie de crête de 2 A
  • Temps de montée 10 ns
  • Temps de descente 10 ns
  • Retard de prop 25 ns
  • Boîtier SOIC-8 broches
LM5101BMA Texas Instruments / National Semiconductor
Image fournie à titre de référence uniquement. Il se peut que d'autres combinaisons
broches/boîtier soient disponibles.


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Ressources supplémentaires
    Applications
  • Convertisseurs push-pull alimentés par courant
  • Convertisseurs de puissance en demi-pont et pont complet
  • Convertisseurs buck synchrones
  • Convertisseurs de puissance directs à commutation double
  • Convertisseurs directs à verrouillage actif

Schéma de principe simplifié
LM5101BMA Texas Instruments / National Semiconductor



LM3S8971

LM3S8971 - Commande de moteur intégrée Stellaris®

Le microcontrôleur LM3S8971 Stellaris® s'appuie sur le cœur de contrôleur ARM® Cortex™-M3 fonctionnant jusqu'à 50 MHz, avec 256 Ko de mémoire flash et 64 Ko de SRAM. Le LM3S8971 comprend aussi une connectivité industrielle en temps réel, avec un MAC/PHY Ethernet 10/100, un contrôleur CAN, un contrôleur SSI / SPI et un UART. Le microcontrôleur LM3S8971 offre aussi des fonctions avancées de commande du mouvement, y compris 6 sorties PWM de commande du mouvement de temps mort, une entrée de codeur en quadrature pour un contrôle précis de la position et une entrée de protection contre les pannes pour un arrêt à faible latence. Il présente également des fonctionnalités analogiques intelligentes, notamment 1 comparateur analogique et 8 canaux de conversion analogique-numérique 10 bits haute précision, offrant une vitesse d’échantillonnage de 1 million d’échantillons par seconde.

    Caractéristiques
  • Cœur de processeur ARM® Cortex™-M3 32 bits 50 MHz avec temporisateur système (SysTick), contrôleur des vecteurs d'interruption encapsulé (NVIC) intégré, unité de protection de la mémoire (MPU), et ensemble d'instructions Thumb-2
  • Solution de débogage complète avec accès au débogage via les interfaces SWD et JTAG et contrôleur Test Access Port (TAP) conforme IEEE 1149.1-1990.
  • Mémoire flash un seul cycle 256 Ko et SRAM un seul cycle 64 Ko
  • Module d'hibernation soutenu par batterie faible puissance avec horloge en temps réel
  • 4-38 GPIO (selon la configuration) avec commande programmable pour les interruptions de GPIO et la configuration de la pastille
  • Horloge de surveillance conforme ARM FiRM ; ainsi que quatre modules d'horloge universels (GPTM), chacun offrant deux temporisateurs/minuteurs 16 bits et pouvant être configuré pour fonctionner indépendamment
  • Convertisseur analogique-numérique (CAN) 10 bits avec huit canaux d'entrée analogique et une vitesse d'échantillonnage d'un million d'échantillons/seconde
  • UART 16C550 entièrement programmable avec prise en charge IrDA
  • Interface série synchrone (SSI) prenant en charge le fonctionnement des interfaces série synchrones de Freescale SPI, MICROWIRE, ou Texas Instruments
  • Interface CAN (Controller Area Network) utilisant le protocole CAN version 2.0 partie A/B et avec des débits pouvant atteindre 1 Mbit/s
  • Contrôleur Ethernet 10/100 hautement configurable conforme à la norme IEEE 802.3-2002 avec modes full- et half-duplex pour un fonctionnement à 100 Mbit/s et 10 Mbit/s et correction croisée MDI/MDI-X automatique.
  • Un comparateur analogique intégré configurable en sortie pour initier une séquence d'échantillonnage CAN, piloter une broche de sortie ou générer une interruption
  • Trois blocs de générateur PWM, chacun avec un compteur 16 bits, deux comparateurs PWM, un générateur de signal PWM, un générateur de temps mort et un sélectionneur de déclencheur CAN/d'interruption
  • Interface de codeur en quadrature (QEI) comprenant un intégrateur de position pour suivre la position du codeur et la capture de la vitesse à l'aide d'un temporisateur intégré.
  • Boîtier LQFP 100 broches conforme RoHS pour une plage étendue de températures industrielles et boîtier BGA 108 billes conforme RoHS pour applications industrielles

 LM3S8971 Texas Instruments / National Semiconductor
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Ressources supplémentaires
    Caractéristiques techniques
  • Mémoire flash de 256 Ko
  • 64 Ko de RAM
  • Vitesse max 50 MHz
  • Unité de protection de la mémoire (MPU)
  • 5 temporisateurs
  • RTC
  • Horloge de surveillance
  • 6 PWM de mouvement
  • Défaillance PWM
  • Générateur de temps mort
  • 6 broches de capture
  • QEI
  • MAC + PHY Ethernet
  • CAN, UART
  • SSI/SPI
  • Unité CAN 8 canaux
  • Résolution CAN à 1 bit
  • Vitesse d'échantillonnage CAN 1 000 kS/s
  • Capteur de température interne
  • Comparateurs analogiques
  • 38 GPIO tolérantes à 5 V max.
  • 4 GPIO dédiées tolérantes à 50 V
  • Module d'hibernation soutenu par une batterie
  • Régulateur de tension LDO interne
  • Boîtier/broche 100LQFP, 108NFBGA

Schéma de fonctionnement
 LM3S8971 Texas Instruments / National Semiconductor

AMC1200

AMC1200 - Amplificateurs d'isolation

L'AMC1200 est un amplificateur d'isolation de précision doté d'une sortie séparée du circuit d'entrée par une barrière en dioxyde de silicium (SiO2), hautement résistante aux interférences magnétiques. Cette barrière a été certifiée comme fournissant une isolation galvanique pouvant atteindre 4 000 VCRÊTE, conformément aux normes UL1577 et CEI60747-5-2. Utilisé conjointement avec des alimentations isolées, ce dispositif permet d'empêcher les courants de bruit d’une ligne à haute tension de mode commun d’entrer en contact avec la masse locale et d’interférer avec les circuits sensibles ou de les endommager.

L'entrée de l'AMC1200 est optimisée pour un raccordement direct aux résistances shunt ou à d'autres sources de signal de niveau basse tension. Les excellentes performances du dispositif permettent des contrôles précis du courant dans les applications d'économie d'énergie au niveau du système et surtout, dans les applications de commande de moteur, à ondulation de couple atténuée.

Caractéristiques
  • Plage de tension d'entrée ±250 mV optimisée pour les résistances de shunt
  • Très faible non-linéarité : 0,075 % max à 5 V
  • Faible erreur de décalage : 1,5 mV max
  • Faible bruit : 3,1 mVRMS std
  • Faible courant d'alimentation côté haut :8 mA max à 5 V
  • Bande passante en entrée : 60 kHz min
  • Gain fixe : 8 (0,5 % de précision)
  • Taux élevé de réjection de mode commun : 108 dB
  • Fonctionnement 3,3 V du côté bas
  • Isolation galvanique homologuée :
    • Homologué UL1577 et CEI60747-5-2
    • Tension d’isolation : 4 000 VCRÊTE
    • Tension de fonctionnement : 1 200 VCRÊTE
    • Immunité transitoire : 10 kV/µs (min)
  • Durée standard de 10 ans sous une tension de fonctionnement nominale (voir Rapport d'application SLLA197)
  • Entièrement spécifié sur la plage de températures industrielles étendue
Applications
  • Résistance de shunt basée sur une détection de courant dans :
    • Commande de moteurs
    • Énergie verte
    • Inverseurs de fréquence
    • Sources d’alimentation sans coupure
Amplificateur d'isolation entièrement différentiel AMC1200 de Texas Instruments


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Module d'évaluation AMC1200
Schéma de fonctionnement
Amplificateurs d'isolation entièrement différentiels AMC1200 de Texas Instruments

DRV8312

DRV8312 - Commande de moteur CC brushless triphasé

Les modèles DRV8312/32 sont des commandes de moteur triphasé intégrées, haute performance, dotées d'un système de protection avancé.. Grâce au faible RDS(on) des MOSFET de puissance et à la conception de commande de grille intelligente, l'efficacité de ces commandes de moteur peut atteindre 97 %, ce qui permet d'utiliser de plus petites alimentations et dissipateurs thermiques et qui en fait d'excellentes candidates pour les applications d'efficacité énergétique.

Les commandes DRV8312/32 nécessitent deux alimentations électriques, une de 12 V pour GVDD et VDD et une autre jusqu'à 50 V pour PVDD. Elles peuvent fonctionner à une fréquence de commutation pouvant atteindre 500 kHz tout en conservant un contrôle précis et une efficacité élevée. Elles sont également dotées d'un système de protection innovant qui protège le dispositif contre de nombreuses défaillances qui pourraient endommager le système.

Caractéristiques
  • Étage de puissance haute efficacité (jusqu'à 97 %) avec MOSFET à faible RDS(on) (80 mΩ à TJ = 25 °C)
  • Tension d'alimentation de service jusqu'à 50 V (70 V maximum absolu)
  • DRV8312 (pastille d'alimentation vers le bas) : jusqu'à 3,5 A de courant de phase continu (6,5 A crête)
  • DRV8312 (pastille d'alimentation vers le haut) : jusqu'à 8 A de courant de phase continu (13 A crête)
  • Contrôle indépendant des trois phases
  • Fréquence de fonctionnement PWM jusqu'à 500 kHz
  • Circuits d'auto-protection intégrés notamment pour les surtensions, surchauffes, surcharges et court-circuits
  • Protection de limite de courant programmable d'un cycle à l'autre
  • Broches de mise à la terre et d'alimentation indépendantes pour chaque demi-pont
  • Commande de grille intelligente et prévention de conduction croisée
  • Aucun limiteur externe ni aucune diode Schottky nécessaire
Applications
  • Moteurs BLDC
  • Moteurs synchrones à aimants permanents triphasés
  • Onduleurs
  • Commandes en demi-pont
  • Systèmes de commande robotique
DRV8312 Texas Instruments / National Semiconductor


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Plus d'informations sur le DRV8312-C2-KIT

Plus d'informations sur les commandes de moteur DRV8x

Schéma d'application simplifié
DRV8312 Texas Instruments / National Semiconductor




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Publié le: 2012-02-16 | Mis à jour le: 2020-12-02