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跟着TI学画PCB【直流输入 · BLDC驱动器 · 48V-500W三相逆变器】

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目录

  • 跟着TI学画PCB【直流输入 · BLDC驱动器 · 48V-500W三相逆变器】
    • 1. Overview
      • 1.1 实物图
      • 1.2 系统框架
      • 1.3 系统性能
    • 2. 硬件方案及原理图
      • 2.1 驱动芯片(DRV8350R)
      • 2.2 功率管(CSD19532Q5B)
      • 2.3 相电流采样(INA240)
      • 2.4 相电压采样(分压方案)
    • 3. PCB布局
      • 3.1 顶层元器件布局
      • 3.2 顶层布线
      • 3.3 内层1
      • 3.4 内层2
      • 3.5 底层元器件布局
      • 3.6 底层
    • 4. PCB仔细观察
      • 4.1 顶层观察
      • 4.2 内层2观察

1. Overview

1.1 实物图

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1.2 系统框架

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1.3 系统性能

Parameter Value
直流输入 24V-60V
输出电流 ±10ARMS\\pm10A_{RMS}±10ARMS
电流采样范围 ±30A\\pm30A±30A
采样电阻 1mΩ1mΩ1mΩ
采样损耗 30A / 0.9W
PWM频率 16k
死区时间 自动/可设定
工作温度 -40°C / 85°C

2. 硬件方案及原理图

2.1 驱动芯片(DRV8350R)

芯片手册

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2.2 功率管(CSD19532Q5B)

芯片手册

2.3 相电流采样(INA240)

芯片手册

  • 采样电阻方案
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  • 参考电压计算与设置

    增益为50,输出电压范围:
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    因此需要设置3V的参考电压。方案采用TLV431三端可调分流基准源:
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    R13R_{13}R13设置灌入IO电流的大小,选用300Ω
    R15R_{15}R15设置VrefV_{ref}Vref大小,2.1k - 1.5V // 3.3k - 1.65V

2.4 相电压采样(分压方案)

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得到交变电压,可以有几种采集方案:

  • 加法运算电路,增加直流偏置
  • ADC差分采集

3. PCB布局

3.1 顶层元器件布局

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3.2 顶层布线

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3.3 内层1

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3.4 内层2

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3.5 底层元器件布局

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3.6 底层

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4. PCB仔细观察

4.1 顶层观察

实物 顶层

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注释:
①:直流母线稳压电容
②:下桥臂
③:上桥臂
④:电流采样电阻

其他注意点:
①:散热通孔没有打在开关管下面,打在GND和桥臂空隙处,过孔盖油
②:电流/电压采样线路都不粗(跟电流有关)

问题: Vdc从哪里来的?上桥臂铜皮好像是孤立的

解答: 功率管底部也是需要过孔的,但是过孔打在铜皮身上显示不出来,②、③号功率管底部应该有过孔(上面注意点①是错的)

4.2 内层2观察

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地平面