介紹
STEVAL-TTM001V1評估套件旨在演示ST汽車級100 V STripFET F7系列功率MOSFET和BLDC電機驅動器IC在典型的汽車低壓(汽車電池高達48 V)、大電流電機控制應用中的高效運行。
該套件包括一個用於感測和調節電流的板,以及一個帶有可編程L9907 FET驅動器的驅動器板,該驅動器板具有完整的診斷功能,可以管理套件中還包括的電源板上的所有36個STH315N10F7功率MOSFET。
驅動器板還包括一個ST電機控制連接器,用於與任何兼容的ST電機控制板(不包括在套件中)連接,以及用於監測和保護、電機位置反饋信息和輔助電源的各種其他連接器和跳線。
評估工具包概述
STEVAL-TTM001V1評估套件旨在讓您評估STH315N10F7功率MOSFET,這些MOSFET由汽車級L9907三相柵極驅動器驅動,能夠通過SPI提供完整的診斷和可編程參數。該系統包括大容量電容器板和電流感測板。
STEVAL-TTM001V1可以與任何具有嵌入式ST電機控制連接器和ST FOC固件庫支持的ST MCU評估板連接。
該套件已使用STEVAL-TTM002V1(不包含在此套件中)進行了測試,該套件具有用於汽車應用的SPC560P50L3 32位電源架構MCU。
實驗測量
實驗結果是通過在最大額定功率下測試系統獲得的。
電源板上安裝有散熱器(製造商:ABL Components;製造商訂單代碼:159AB2000B;Rth:
0.36°C/W;尺寸:200x160x40mm或同等尺寸),使用具有高導熱性(1300 W/mK)的熱界面材料形成自然對流冷卻系統。
施加48V總線電壓以驅動連接到制動測功機的PMSM。
該系統設置為5 kW輸出功率,以監測紅外熱像儀測量的VGS、VDS、相電流和設備溫度的行為。
圖1:實測波形
下圖顯示了U相設備在滿功率下連續運行40分鐘後的溫度。設備在安全條件下運行,溫度未超過絕對最大額定值。最高測量溫度約為105°C。
圖2:U相功率MOSFET的測量溫度
下表顯示了MOSFET的最大、最小和平均溫度值。
►場景應用圖
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►產品實體圖
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►展示板照片
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►方案方塊圖
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►核心技術優勢
• STEVAL-TTM001V1套件旨在評估汽車電機控制應用中三相電機的逆變器功率級,使用汽車級組件,如STH315N10F7 STripFET F7系列功率MOSFET和用於三相BLDC電機的L9907汽車FET驅動器。 • 代表機動車電池的48 VDC電源連接到電容器板,該電容器板對紋波電流進行整流,並最大限度地減少對電機定位反饋信號的不必要干擾。電池的正極線也可以設置為由套件電流傳感板上的電流傳感器(未安裝)監測。 • 驅動器板上的單個L9907汽車柵極驅動器從外部電機控制板(不包括在套件中)接收PWM信號,以驅動電源板上的所有高側和低側MOSFET。驅動器板還處理來自電流感測板上霍爾效應傳感器的電流電平信號和來自電源板上NTC熱敏電阻的溫度信號,並將適當的信號發送到外部電機控制板。 • 電源板安裝了六個高側和六個低側STH315N10F7 N溝道100 V,2.1 mΩ典型值。在絕緣金屬基板(IMS)上為BLDC電機的每相(U、V和W)提供180 A MOSFET,以實現卓越的散熱。NTC熱敏電阻儘可能靠近MOSFET陣列放置,以提供相關的熱反饋信息。最後,在每個功率MOSFET上放置去耦柵極電阻器。
►方案規格
帶以下板的低壓大電流逆變器套件(不單獨提供) • 具有以下功能的電源板: - 絕緣金屬基板(IMS),用於高效冷卻 – H²PAK-6(6開關)封裝中有36個STH315N10F7功率MOSFET – 去耦柵極電阻器(2.2Ω) – 電流感測參考的3槽電阻器接地(可選) – 3個NTC用於熱保護 • 具有以下功能的驅動板: – 基於L9907三相柵極驅動器AEC-Q100認證 – 34針電機控制連接器 – 通過SPI進行全面診斷 – 電流感測放大器 – 過壓、欠壓和過流,帶有VDS壓降監測、超溫和停機功能 – 可編程柵極電流能力 • 大容量電容器板 • 電流感應板