FRDMGD3160DCMHB评估板快速入门
本文档内容
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开箱即用
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获取硬件
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安装软件
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配置硬件
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和系统级封装器件。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FRDMGD3160DCMHB板。
1.1 套件内含物/装箱单
FRDMGD3160DCMHB内含物包括：
- 完成组装和测试的FRDMGD3160DCMHB板，放在防静电袋中
- 连接到FRDM-KL25Z的3.3V转5.0V转换板（KITGD316XTREVB）
- USB Mini线缆A型公头/B型公头
- 快速入门指南
1.2 其他硬件
除了套件内含物外，使用此板时，还需要使用以下硬件。
- 用于配置的1.27mm跳线（包含在套件中）
- 30μH至50μH大电流空心电感，用于双脉冲测试
- 带防护罩和听力保护装置的高压电源
- 12V, 1.0A DC电源
- 500MHz 2.5GS/s 4通道示波器
- Rogowski线圈，PEM型号CWT Mini HF60R，或CTW Mini HF30（直径更小）
- 隔离的高压调试器（CAL Test Electric CT2593-1, Tektronix THDP0200）
- 数字电压表
对于半桥评估，您需要：
- Danfoss Silicon Power的DCM™1000X SiC MOSFET模块（Danfoss P/N: 135L0655; BR1056 DP660B1200T105606）
- DC link电容器，可兼容DCM™1000X模块（Danfoss P/N: 135B0234）
对于三相评估，您需要：
- Danfoss Silicon Power的DCM™1000X SiC评估套件，如3个电源模块、DC link、冷却板和附件（Danfoss P/N: 135F9007）
- 另外两块FRDMGD3160DCMHB板（每个电源模块一块）
1.3 Windows PC工作站
该套件需要以下项目才能与软件配套工作：
- Windows 7及以上的操作系统
2. 获取硬件
2.1 板特性
- 可连接至DCM™ 1000X模块，进行半桥或三相评估
- 负VEE栅极低驱动电平（−3.9V DC）
- VCCREG调节的高栅极驱动电平（+15V DC）
- 轻松接入电源、接地和信号测试点，外部脉宽调制（PWM）输入
- 可轻松安装和使用FlexGUI，通过SPI与PC对接；软件具有双脉冲和短路测试功能
- 通过AMUXIN和AOUT在低边驱动器监测DC link总线电压
- 正温度系数（PTC）连接，可配置用于监测模块温度
2.2 板说明
FRDMGD3160DCMHB是一款半桥或三相评估套件，安装了两个GD3160单通道IGBT或SiC栅极驱动器设备。该板支持连接到FRDM-KL25Z微控制器，用于SPI通信配置编程和监测。该板包括DESAT电路，用于短路检测和GD3160关断保护功能的实现。
评估板设计可连接单个DCM™1000X模块（半桥配置）或完整评估套件（三相配置，外加两块额外的FRDMGD3160DCMHB板），用来评估™3160的性能和功能。
2.3 板组件
FRDMGD3160DCMHB评估板概述。
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。
2.5 3.3V转5.0V转换板
KITGD316XTREVB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 |
3. 安装软件
FRDMGD3160DCMHB软件随FlexGUI工具（在NXP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。
- 转到Flex GUI页面并点击“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
4. 配置硬件
FRDMGD3160DCMHB板可以在半桥模式下使用，通过运行双脉冲和短路测试来评估单个电源模块。
或者，可以将3块FRDMGD3160DCMHB板连接在一起，以评估三相组件，如DCM™1000X SiC评估套件提供的组件。以下部分详细介绍了两种操作模式所需的配置。
4.1 半桥配置
FRDMGD3160DCMHB可连接到DC link电容器与兼容的DCM™ 1000X模块。可以使用带有FlexGUI软件的Windows PC进行双脉冲和短路测试。
测试所需设备建议：
- Danfoss Silicon Power的DCM™1000X模块和兼容的DC link电容器
- 1个FRDMGD3160DCMHB、1个KITGD3160TREVB和1个FRDM-KL25Z
- 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
- Windows系统PC
- DC link高压直流电源
- VSUP的低压直流电源（12V）
- 双脉冲测试用负载线圈
- 下载并安装最新的FlexGUI软件（参见第3.1节）
- 将FRDMGD3160DCMHB与转换器板和KL25Z组装到电源模块上
- 通电前检查评估板上的跳线配置，并确保配置符合目标用例。如果R50关闭，FlexGUI会显示相同的INTBL和INTBH信息
- KL25Z产生的PWM信号用于短路或双脉冲测试。不需要
J13（外部PWM）上的外部输入。检查J4和J5是否使用转换器板上MCU（1-2）的PWM。 - 在PC上启动FlexGUI应用软件，并选择与所选SPI模式匹配的配置。将USB电缆从PC连接到KL25Z微控制器板上的USB KL25Z端口。KL25Z微控制器出厂时已配备了适当的固件
- 使用VSUP TP6和GND TP7为评估板的低压域提供12V直流电源
- 启动FlexGUI通信，检查有关GNDH和GNDL测试点的VCCL、VCCH、VEEL、VEEH电压电平。如果VCC电压较低，请调整R5电位计
- 可以从脉冲选项卡生成PWM、双脉冲和短路测试。对于短路测试，PWMHSEL（
J11）和PWMLSEL（J10）必须配置为绕过死区时间控制