RDGD31603PSMKEVM相逆变器评估套件快速入门

上次修改时间： 2021-12-01 11:20:00支持 三相逆变器评估套件，用于搭载GD3160的Semikron eMPack模块

本文档内容

  • 1

    开箱即用

  • 2

    硬件介绍

  • 3

    安装软件

  • 4

    配置硬件

购买 三相逆变器评估套件，用于搭载GD3160的Semikron eMPack模块

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1. 开箱即用

恩智浦的模拟产品开发板提供了一个易于使用的恩智浦产品评估平台。该板支持各种模拟、混合信号和电源解决方案。它们采用成熟的高容量技术，整合了单片集成电路及系统级封装设备。恩智浦产品电池寿命长，设备尺寸小，组件数量少，成本低，性能高，帮助您打造先进的系统。

本页面将指导您完成设置和使用RDGD31603PSMKEVM参考设计的过程。

1.1 套件内含物/装箱单

RDGD31603PSMKEVM 内含物包括：

  • 经过组装和测试的RDGD31603PSMKEVM (装有5.0 V兼容栅极驱动器设备的三相逆变器)板，装在防静电袋中
  • 3.3 V转5.0 V转换板(KITGD3160TREVB)通过微型USB电缆连接到FRDM-KL25Z板，用于使用FlexGUI软件控制
  • 快速入门指南

1.2 其他硬件

除了套件内含物外，使用此参考板时，还需要使用以下硬件。

  • SPI通信的微控制器
  • Semikron的兼容eMPack电源模块
  • DC link电容器，与eMPack电源模块兼容
  • 带防护罩和听力保护装置的高压电源
  • 用于监测各相电流的电流传感器
  • 12 V, 1.0 A DC电源
  • 带有适当隔离调试器的4通道示波器

1.3 Windows PC工作站

该参考设计需要Windows PC工作站。在使用此参考设计时，满足这些最低规格应产生很好的效果。

  • 支持USB的计算机，支持Windows 8或Windows 10

1.4 软件

使用此半桥评估套件需先安装软件。所有列出的软件的下载网址：http://www.nxp.com/RDGD31603PSMKEVM。

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2. 硬件介绍

2.1 板特性

  • 使用KITGD3160TREVB和FlexGUI对U相执行双脉冲和短路测试
  • 装有GD3160栅极驱动器和保护电路并为其设计的评估板
  • 可连接至eMPack特定模块，针对特定模块引脚放置进行全面的三相评估和开发
  • 菊花链SPI通信(三个高边和三个低边栅极驱动器)
  • 可变反激式VCC电源，带GND基准电源和可变VEE电源
  • 轻松访问电源、接地和信号测试点
  • 可选连接，用于DC总线电压监测

2.2 板说明

RDGD31603PSMKEVM是功能完备的3相逆变器评估板，配有6个GD3160栅极驱动器，具有故障管理和辅助电路功能。该板支持SPI菊花链通信，用于编程并与3个高边栅极驱动器和3个低边栅极驱动器独立进行通信。

该板具有低压和高压隔离，以及栅极驱动器集成的电流信号隔离。其他板载辅助功能包括去饱和短路检测、IGBT/SiC温度感测和DC Link总线电压监测。

2.3 板组件

RDGD31603PSMKEVM板 概述

2.4 Kinetis KL25Z Freedom板

Freedom KL25Z是一款超低成本开发平台，面向基于Arm Cortex-M0+处理器的Kinetis L系列MCU。

图1. Freedom开发平台

2.5 3.3 V转5.0 V转换板

图2. 3.3 V转5.0 V转换板

表1. 转换板跳接线定义

跳接线 位置 功能
VCCSEL (J3) 1-2 为5.0 V兼容栅极驱动器选择5.0 V
2-3 为3.3 V兼容栅极驱动器选择3.3 V
PWMH_SEL (J4) 1-2 选择KL25Z MCU的PWM高边控制
2-3 从光纤接收机输入端选择PWM高边控制
PWML_SEL (J5) 1-2
2-3 从光纤接收机输入端选择PWM低边控制

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3. 安装软件

RDGD31603PSMKEVM的软件随FlexGUI工具（在nxp.com上提供）一起分发。FRDM-KL25Z通过工具包预安装了必要的固件。

即使用户计划使用其他软件或PWM进行测试，也建议安装此软件作为备份或帮助进行调试。

3.1 将FlexGUI安装到计算机

最新版本的FlexGUI支持GD3100和GD3160。它可运行在Windows 10或Windows 8操作系统上。

  1. 前往www.nxp.com/FlexGUI，点击下载。
  2. 当FlexGUI软件页面出现时，点击Download (下载)并选择与您的PC操作系统相关联的版本。
  3. FlexGUI向导创建了一个快捷键，恩智浦FlexGUI图标出现在桌面上。默认情况下，FlexGUI可执行文件安装在C:\flexgui-app-des-gd31xx.exe。

安装设备驱动程序将覆盖先前的FlexGUI安装，并将其替换为包含GD31xx驱动程序的最新版本。然而，先前版本的配置文件(.spi)将保持不变。

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4. 配置硬件

4.1 配置硬件

如图3所示，使用基于Windows的PC和FlexGUI软件连接了RDGD31603PSMKEVM和KITGD3160TREVB。

测试所需设备建议：

  • Rogowski线圈大电流调试器
  • 高压差分电压调试器
  • 带调试器的高采样率数字示波器
  • DC link电容器，与eMPack模块兼容
  • 与eMPackIGBT或SiC模块兼容
  • Windows系统PC
  • DC link高压直流电源
  • VSUP的低压直流电源
    – +12 V直流栅极驱动板低压域
  • 监测高压DC link电源的电压计
  • 双脉冲测试用负载线圈

注： 为了启用短路测试，必须从PWMALT U相信号中拉出两个电阻器（R43、 R56），以禁用U相栅极驱动器上的死区时间控制。

图3. 评估板和系统安装

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设计资源

板信息

其他参考

除了恩智浦的GD3160: SiC MOSFET/IGBT的先进单通道高压隔离式汽车栅极驱动器页面，您可能还想访问：

栅极驱动器页面：GD3000、GD3100和GD3160

应用页面：混合动力和电动汽车动力, 电动汽车(EV)牵引逆变器

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