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【easyPCB设计大赛】基于TPS54360芯片的三相桥驱动器电源设计

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本帖最后由 yyl830113 于 2014-4-28 20:54 编辑

一、设计说明

      控制直流电机(BLDC PMSM)的时候,需要用到三桥桥驱动器,它可以将TTL或COMS电平转换为驱动MOS管的开启或关闭的高电平,这类器件的供电一般在:12V—15V之间, 以15V的桥驱动器比较多见。比如:IR系列的很多桥驱动器芯片,不但能驱动MOSFET还能驱动IGBT。这样,在板子电源设计中,必须考虑产生15V的电源。在采用 24V电源输入的情况下,可以为控制电路和电机同时供电,在控制部分电路中,产生15V电压输出,可以同时为H桥和MCU部分供电,可谓一举两得。在使用TI的电源设计软件设计电源时,发现了一个非常好用的芯片,它就是TPS54360芯片。   
      TPS54360 是一款60V/3.5A降压稳压器,此稳压器具有一个集成的高侧 MOSFET。按照 ISO 7637 标准,此器件能够耐受的抛负载脉冲高达 65V。电流模式控制提供了简单的外部补偿和灵活的组件选择。一个低纹波脉冲跳跃模式将无负载时的电源电流减小至 146μA。当启用引脚被拉至低电平时,关断电源电流被减少至 2μA。欠压闭锁在内部设定为 4.3V,但可用使能引脚将之提高。输出电压启动斜升由内部控制以提供一个受控的启动并且消除过冲电压。宽广的开关频率范围可实现对效率或者外部组件尺寸进行优化。频率折返和热关断在过载条件下保护内部和外部组件。TPS54360 采用 8 引脚散热增强型 HSOIC PowerPAD™ 封装。
  这个器件的优点:1、体积小;底部带有散热盘,可不用增加额外的散热片 2、宽输入范围;上限电压高于LM317,接48V电机也能正常工作 3、输出电流大,动力十足!

二 设计分享  
        
    此工程的分享链接地址如下:
   
http://easypcb.21ic.com/pcb-client/open/project/1180
    里面包含有详细的电路原理图、PCB图和物料单。
下面是工程文件设计的电路原理图截图:


局部放大图:
   

该原理图参考了TI电路设计软件中给出的原理图:
      
在官网上找到的仿真模型,并进行过仿真。

     

电路版图部分:
      
因为这个文件指出的器件较少,器件标号还不能随便调整,这个还需要进一步改下才行。
因为没有现成的封装,TPS54360元件的电路符和元件是自己定制的。上两个截图:
      
           

这里多出来一个9引脚,是对芯片底部散热盘的,接地铜皮,便于散热。
这个是参考了手册上的尺寸来花的,这个刚开始花费不少时间。主要是软件不太熟的缘故。
官网给出的数据手册上有个布局指南,主要是参照那个布局来进行PCB布板的。下面是截图:
       
   
最后是生成的器件清单图:
   

使用心得:
       优点:
       1、EASY-PCB软件采用在线方式操作,修改内容可以随时随地,非常好。
       2、原理图和版图的自动连线功能非常强大。可以任意增加过孔和修改轨迹角度。
       3、电路原理图封装定制功能比较好,增加引脚比现有软件灵活。
       缺点:
       1、器件库内元件太少,很多都得自己定制。
       2、PCB封装没有直通过孔,仅有底层和顶层的焊盘。
       3、网格显示模式调整不太方便,这点不如现有软件可以右键进行选择操作,单位换算太多,没有距离测量功能。
      
总之,这个软件非常有特色,应用起来也很方便,还有很大的优化空间!

三 购买链接

     购物车链接:
     http://www.mouser.com/ProjectManager/ProjectDetail.aspx?AccessID=e89cbe2cd9
     在【贸泽电子】每次都得重新注册才行,不知为什么,下面是分享的各种截图:


   

   
   

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沙发
跑调的歌| | 2014-4-28 21:40 | 只看该作者
不错

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板凳
跑调的歌| | 2014-4-28 23:00 | 只看该作者
很好

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