RDGD31603PHSEVM半桥评估板快速入门
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。这些板支持各种模拟、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RDGD31603PHSEVM板的过程。
1.1 套件内含物/装箱单
RDGD31603PHSEVM内含物包括
- 完成组装和测试的RDGD31603PHSEVM板，储存在防静电袋中
- 3.3V至5.0V转换板（KITGD3160TREVB），通过Flex GUI软件控制连接到FRDM-KL25Z
- 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
- 兼容SiC MOSFET模块
- DC Link电容，与SiC（来自OnSemi NVXR17S90M2SP或ST SiC的VE-Trac SiC）MOSFET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
- 12V、1.0A 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。使用此评估板时，为达到更好效果，需至少满足以下规格要求。
- 支持USB的计算机，支持Windows 8或Windows 10
1.4 软件
使用此参考设计需先安装软件。RDGD31603PHSEVM信息页上提供了所有列出的软件。
- Flex GUI软件，可与KITGD3160TREVB MCU/转换板一起使用
- S32S Design Studio IDE for power architecture
- 汽车数学和电机控制库（AMMCL）
- FreeMaster 2.0运行时调试工具
- 电机控制应用调整（MCAT）
- 示例代码，GD3160器件驱动注意事项和GD31xx器件驱动参考
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。请参见U相原理图和FlexGUI Pulse选项卡。
- 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Hybrid Drive类型SiC特定模块，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-3.9V VEE电源
- 轻松访问电源、接地和信号测试点
- 2×32 PCIe接口，用于连接MCU控制（MPC5775B/E-EVB、MPC5777C-DEVB或MPC57744P）
- 可选连接，用于DC总线电压监测
- 相电流反馈连接
- 解析器信号连接器
2.2 板说明
RDGD31603PHSEVM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。
2.3 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KL1x(KL14/15)和KL2x(KL24/25) MCU。
2.4 3.3V转5.0V转换板
KITGD3160TREVB转换器可将MCU的3.3V信号电平转换为5.0V信号，进行SPI通信。
| 跳线 | 位置 | 功能 |
|---|---|---|
VCCSEL(J3) |
1-2 | 为5.0V兼容栅极驱动器选择5.0V |
| 2-3 | 为3.3V兼容栅极驱动器选择3.3V | |
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 | 选择KL25Z MCU的PWM低边控制 |
| 2-3 | 从光纤接收机输入端选择PWM低边控制 |
2.5 板组件
RDGD31603PHSEVM半桥评估板概述
3. 安装软件
RDGD31603PHSEVM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 在计算机上安装FlexGUI
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。要安装软件，执行以下操作：
- 转到FlexGUI并单击Download（下载）
- 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。
- FlexGUI向导创建了一个快捷方式，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。安装器件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
3.2 配置FRDM-KL25Z微代码
在默认情况下，该套件随附的FRDM-KL25Z已使用当前最新的固件进行了预编程。
要快速检查微代码是否已编程以及板是否正常运行，可将KL25Z插入计算机，打开FlexGUI并验证底部的软件版本是否为6.4或更高版本。
如果在板重置、重新编程后出现功能故障或遇到数据损坏问题，可按照以下步骤重写微代码：
- 要清除内存并将板置于引导加载程序模式，将USB线插入OpenSDAUSB端口，同时按住重置按钮。
- 验证该板是否显示为引导加载程序器件，并继续执行步骤3。如果该板显示为KL25Z，则可转到步骤6。
- 从PEmicro OpenSDA网站下载Firmware Apps.zip文件。验证您的电子邮件地址以访问文件
- 查找最新的MDS-DEBUG-FRDM-KL25Z_Pemicro_v118.SDA并复制/将其拖放到引导加载程序设备。
- 断开与OpenSDA端口的连接，再重新连接，重新启动板。验证现在该设备显示为KL25Z，然后继续操作。
- 找到最新的KL25Z固件；该固件作为FlexGUI包的一部分分发。
- 在位于flexgui-app-des-gd31xx\bin0文件夹的FlexGUI安装目录中，命名形式为“flexgui-fw-KL25Z_usb_hid_gd31xxC_vx.x.x.bin”
- 该.bin文件是FRDM-KL25Z的产品/系列专用的配置文件，其中包含引脚定义、SPI/PWM生成代码，以及与RDGD31603PHSEVM的转换板连接所需的引脚映射分配。
- KL25Z仍通过OpenSDA0端口连接，将.bin文件复制/拖放到KL25Z器件内存中。完成该操作后，断开USB的连接，插入另一个USB端口，标记为KL25Z0。
- 驱动板或转换板不存储或显示软件，软件仅在FRDM-KL25Z MCU板上。
所有上传的固件都存储在非易失性存储器中，按下FRDM-KL25Z上的复位按钮可进行删除。单次拔电不会导致数据丢失，无需在每次上电时重复此过程。
4. 配置硬件
4.1 配置硬件
如下图所示，使用基于Windows的PC和FlexGUI软件连接了RDGD31603PHSEVM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
- 带探头的高采样率数字示波器
- DC link电容，与HybridPACK Drive模块兼容
- IGBT或SiC MOSFET HybridPACK Drive模块
- Windows PC
- DC link高压直流电源
- VSUP的低压直流电源
- +12V DC栅极驱动板低压域
- 监测高压DC link电源的电压计
- 双脉冲和短路测试用负载线圈, 仅U相
设计资源
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：