ADP1621

恒频电流模式升压DC/DC控制器

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ADP1621是一款固定频率、脉冲宽度调制(PWM)、电流模式、升压转换器控制器。它可驱动一个外部N沟道MOSFET,将输入电压转换为更高的输出电压。ADP1621也可以用来驱动反激转换器、SEPIC转换器和正激转换器拓扑结构,无论是否是隔离结构。

ADP1621通过测量N沟道MOSFET导通电阻上的压降,无需使用电流检测功率电阻。在开关节点上的电压不超过30 V时,可以使用这种技术使功效达到最大,并降低成本。对于高于30 V的开关节点电压,或者对于更精确的电流限制,可以将CS引脚与MOSFET源极中的电流检测电阻相连。斜率补偿通过外部电阻实现,因而可以用各种外部元件(电感和MOSFET);并且针对不同的开关频率和输入/输出电压,可以选择不同的斜率补偿。

ADP1621的输入电源电压范围为2.9 V至5.5 V;不过使用小信号NPN调整管或单个电阻,就可以接受更高的输入电压。对于燃料电池应用,功率输入电压可以低至1 V。开关频率通过一个外部电阻在100 kHz至1.5 MHz范围内设置,并且可以利用SDSN引脚与外部时钟同步。关断静态电流低于10 μA。ADP1621具有热关断特性,当结点温度达到约150°C时,就会关断栅极驱动。内部软启动电路用来限制启动时的涌入电流。ADP1621采用10引脚MSOP无铅封装,额定温度范围为−40°C至+125°C结点温度范围。

应用

  • APD偏置
  • 便携式电子设备
  • 隔离式DC/DC转换器
  • 升压/降压DC/DC转换器
  • 笔记本电脑和导航系统用LED驱动器
  • LCD 背光
  • 数据手册, Rev. A, 12/06

    产品生命周期

    checked 量产

    该产品系列中至少有一个型号已量产并可供采购。该产品适合用于新设计,但也可能有更新的替代产品。

    评估套件

    (3)

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    EVAL-ADP1621

    产品详情

    该演示板的输入范围为3.0 V至3.6 V,输出电压为5 V,最大负载为2 A。设计采用自举式配置,如图13所示。开关频率fSW通过一个36 kΩ电阻设置为600 kHz。设计全部使用多层陶瓷电容(MLCC),但也可以使用其它类型的电容,如铝聚合物电容或铝电解电容等。PCB的布局布线允许用户轻松更改演示板以实现其它输入和输出配置。

    隔离式逆变器平台

    隔离式逆变器平台 电路图

    隔离式逆变器平台 实物图

    产品详情

    隔离式逆变器平台是一种快速开发系统,可用于三相逆变器应用中的硬件和/或软件开发,重点关注电机控制。 通过多个测试点和连接选项,在高度可配置、面向系统的平台中实现ADI隔离技术的灵活评估。 轻松插拔式连接器可让控制器连接ADSP-CM408处理器评估板,而额外的0.1”接头可实现其他处理器或FPGA平台的备用连接。 ADI隔离式Σ-Δ型转换器对于电压和电流测量、隔离式栅极驱动器以及功率控制器的优势可在最高800V的直流总线电平下进行全系统应用探索。 提供2种型号,隔离式逆变器平台和集成全功能IGBT驱动器的隔离式逆变器平台。

    解决方案概览
    隔离式逆变器平台和集成全功能IGBT驱动器的隔离式逆变器平台提供一个电源板,采用直流输入,提供三相可变频率、可变电压和对三相电机或负载的可变死区时间PWM输出。 逆变器以开环平台方式提供,但提供的反馈信号允许应用开发人员关闭控制环路。 对于隔离式逆变器平台(EV-MCS-ISOINV-Z),两个隔离式电流、相到相和直流总线电压反馈信号通过Σ-Δ型调制器提供给电路板控制端,这些信号可用于开发控制算法。 逆变器由三相六IGBT电桥组成,IGBT额定电压为1200V,并由三个双通道隔离式栅极驱动器(ADuM4223)驱动。 对于集成全功能IGBT驱动器的隔离式逆变器平台(EV-MCS-ISOINVEP-Z),三个隔离式相位电流和直流总线电压反馈信号通过Σ-Δ型调制器提供给电路板控制端,这些信号可用于开发控制算法。 逆变器由三相六IGBT电桥组成,IGBT额定电压为1200V,并由具有去饱和保护和米勒箝位特性的六个独立隔离式栅极驱动器(ADuM4135)驱动。 两个平台提供直流(非交流)输入,为直流总线电压电平带来灵活性(不受交流线路尖峰限制)。

    电路板经过优化,可采用直流电源工作在24Vdc-800Vdc范围内。 电源的功率额定值足以匹配所驱动的负载。 未强制通风冷却的情况下,电源板额定值高达2kVA。 加入风扇冷却后,便可实现更高的功率吞吐量。 由串联二极管组成的半波整流器位于输入端,因此如有需要,电源板可从交流电源驱动。 然而,这种情况下会限制输出功率。 如需全交流前端,则逆变器平台可配合最高300W的 ADP1047 评估板ADP1048 评估板 使用。 逆变器板上提供隔离式I2C接口,因此ADP104x评估板可通过同样的处理器/FPGA接口轻松控制。 逆变器套件具有必要的硬件和软件,可结合ADSP-CM408 EZ Kit在开环或闭环速度控制条件下旋转三相电机。 演示软件以可执行文件的方式提供,可使用ADI串行引导加载实用程序导入ADSP-CM408处理器。 提供基于.NET图形用户界面(GUI),实现电机启动-停止、开环电压频率比速度控制和数据可视化。  

    套件内容

    硬件:
    • 24-800Vdc、2Kva隔离式逆变器板(2个版本)
    • 用于连接EZkit的适配器板
    • 单独出售: ADI ADSP-CM408 EZ Kit
    软件:
    • IAR Embedded Workbench C项目
    • 可执行演示应用程序
    • 基于.NET的图形用户界面(GUI)

    注意:  






    EVAL-FMCMOTCON2

    EVAL-FMCMOTCON2 电路图

    产品详情

    AD-FMCMOTCON2-EBZ 是一款完整的FPGA夹层卡(FMC)板载高性能伺服系统,旨在提供完整的电机驱动系统,实现三相PMSM和感应电机(最高可驱动至48V且功耗为20A)的高效和高动态控制。

    两台电机可同时驱动,每台电机配备单独的电源供电。 系统集成高质量电源;可靠的电源、控制和反馈信号隔离;精确的电机电流和电压信号测量;实现控制器快速响应的控制信号高速接口;工业以太网高速接口;单端霍尔、差分霍尔、编码器和旋变器接口;数字位置传感器接口;带FPGA/SoC接口的灵活控制。

    该套件包含两块板: 控制器板和驱动板。 可选的 AD-DYNO2-EBZ 测功器是驱动系统的延伸产品,也可从Avnet订购。

    控制器板

    • 与高低电压驱动板接口的数字板
    • 兼容具有FMC LPC或HPC连接器的所有Xilinx FPGA平台
    • FMC信号电压自适应接口,支持在所有FMC电压电平上无缝工作
    • 完全隔离的数字控制和反馈信号
    • 隔离式Xilinx XADC接口
    • 2个千兆以太网物理层,用于高速工业通信,支持第三方EtherCAT
    • 单端霍尔、差分霍尔、编码器和旋变器接口
    • 数字传感器接口
      • EnDat
      • BISS接口

    驱动板

    • 电机最高可驱动至48V且功耗为20A
    • 同时驱动2个电机
    • 采用ADI隔离栅极驱动器实现高频驱动级
    • 支持的电机类型
      BLDC
      PMSM
      有刷直流电机
      步进电机(双极性/单极性)
    • 集成过流保护
    • 反向电压保护
    • 利用隔离式ADC测量电流和电压
    • BEMF过零检测,用于实现PMSM或BLDC电机的无传感器控制
    • 为2个电机提供单独的电源,以便电机不会相互影响

    集成嵌入式控制功能的测功器系统

    • 两台BLDC电机通过采用动态配置的刚性耦合连接而成,可用于测试实时电机控制性能。
    • 一台BLDC电机用作电子可调负载,由嵌入式控制系统驱动。 该电机可直接连接至FMC电机驱动器以便获取复合/有源负载。 该负载还可通过AD-FMCMOTCON2-EBZ驱动以便实现动态负载曲线性能。
    • 其他BLDC电机通过FMC电机驱动器驱动。
    • 测量和显示负载电机电流
    • 测量和显示负载电机速度
    • 采用Analog Discovery和MathWorks Instrumentation Control Toolbox实现外部控制

    软件:

    示例参考设计说明如何使用Xilinx® FPGA或SoC平台以及随硬件一同提供的Mathworks®高性能控制算法。 单击软件链接,可找到关于FMC板及其使用方法、设计封装和相应工作软件的信息。



    工具及仿真模型

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    设计工具

    查看全部 5 设计工具

    参考电路

    (2)

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    CN0328

    CN0328 电路图

    CN0328 实物图

    CN0342

    CN0342 电路图

    CN0342 实物图

    参考资料

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    设计资源

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    设计资源

    ADI始终把满足您最高可靠性水平的产品放在首要位置。我们通过在所有产品、工艺设计和制造过程中引入高质量和可靠性检查实践这一承诺。发运的产品实现“零缺陷”始终是我们的目标。

    ADP1621 材料声明
    PCN-PDN信息 质量和可靠性 原理图符号和PCB封装

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