ST IHM028V1 User Manual

STEVAL-IHM028V1

2 kW 3-phase motor control demonstration board featuring the IGBT intelligent power module STGIPS20K60

Features

Complete solution for a 2 kW power inverter

HV supply mode: voltage 90 VAC to 285 VAC or direct DC line 125 V DC to 400 V DC

Input voltage range extended to +400 V to be compliant with PFC

Input inrush limiter with bypassing relay

Brake feature with overvoltage comparator

Single or three shunt resistors current sensing method

Hall sensor or encoder input feature

Tachometer input feature

Overtemperature and overcurrent hardware protection

Active fan with automatic overtemperature switching

Data brief

STEVAL-IHM028V1

HVAC (air conditioners), power white goods and high end single-phase power tools.

Compact and safe design

Universal conception for further evaluation with bread board and testing pins

RoHS compliant

Description

The goal of the STEVAL-IHM028V1 demonstration board is to present a universal, fully tested, and populated design consisting of a 3-phase inverter bridge based on the 600 V, 17 A intelligent power module STGIPS20K60. The IPM itself consists of short-circuit rugged IGBTs with negative temperature co-efficiency. It also contains a wide range of auxiliary functions like undervoltage lockout and smart shutdown.

Thanks to these advanced characteristics, the system has been specifically designed to achieve an accurate and fast conditioning of the current feedback, therefore matching the typical requirements for a field oriented control (FOC).

This demonstration board can be used for evaluating a wide range of applications such as

February 2011

Doc ID 010011 Rev 1

1/9

For further information contact your local STMicroelectronics sales office.

www.st.com

ST IHM028V1 User Manual

2/9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Schematics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Input part with bridge

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Schematic .1 Figure

Schematics

 

 

 

 

 

Re A

 

Re B

 

DC_bus_v oltage

 

 

 

 

 

 

+Bus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D1

C1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

J1

 

16A

 

 

 

10R/5W

 

 

 

4n7/Y2

 

100k

 

 

 

 

470K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vdd_micro

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C2

C3

C4

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

F1

FSF16H

 

R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R4

+

+

+

 

R5

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100k

 

 

 

 

470K

BAT48JFILM

 

 

 

4

 

 

C5

 

 

B250C15000DR

 

 

 

470u/450V

470u/450V

470u/450V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

INPUT

 

 

150n/X2

 

 

 

+-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bus_v oltage

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C6

 

R7

 

 

 

 

 

 

R6

120R

 

 

1/6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4n7/Y2

 

100k

 

 

 

 

R8

 

C7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7k5

 

10n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ID Doc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

010011

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W1

Vdd

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Buck converter

 

 

 

 

 

+3.3V linear

 

 

A

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

1

 

 

 

+5V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rev

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U1

LF33ABDT-TR

 

 

2

 

 

 

 

Vdd_micro

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+15V

 

1

3

 

 

 

 

 

 

 

+3.3V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vin

Vout

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L1

330uH

 

 

 

 

D3

1N4148

 

 

 

 

GND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+Bus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C8

4

C9

 

 

 

C11

C12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C10

 

C13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100n

 

 

100n

+

100n

100n

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47u/6.3V

 

 

 

47u/6.3V

 

 

 

 

 

 

 

U2

 

 

 

 

R9 51k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13 14 15 16

VIPer26LD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rain4

rain3 rain2 rain1

VDD

5

 

R10

 

R11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

120R

13k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LIM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D D D D

FB

7

 

C14

C15

C16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e4 e3 e2 e1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100n

n.c.

220n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C17

+

Sourc Sourc Sourc Sourc

COMP

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+15V

 

 

 

 

 

 

 

3.3u/450V

4 3

2 1

 

+

C18

 

 

D4

 

 

D5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IHM028V1-STEVAL

 

 

 

 

 

 

STTH1L06A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1u/50V

 

 

 

 

 

LED Red

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L2

1.5mH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1V13AM079

 

 

 

 

 

 

 

C19

 

C20

 

4u7/35V

C22

C23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D6

 

 

 

D7

 

100n

+

100u/25V

R12

+

100n

100n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STTH1L06A

 

 

 

 

 

 

5k6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BZV55C18SMD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure

-STEVAL

 

 

 

 

 

%-?34/0

 

 

 

 

 

 

 

"%-& $AUGHTERABOAR D

IHM028V1

 

 

 

 

 

 

-OTORTCONNECTO R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

07-!(

 

 

 

 

 

 

 

 

PHASE?!

.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

07-!,

 

 

 

 

 

 

 

 

PHASE?"

 

 

 

 

 

 

 

07-"(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

07-",

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PHASE?#

Schematic

 

 

 

 

 

 

07-#(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

07-#,

 

 

 

"US?V OLTAGE

 

(ET?TEMPERATURE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#URRENT?!

 

 

 

 

 

 

 

 

"US

 

 

 

/#00OFF

 

 

 

#URRENT?"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#URRENT?#

 

 

 

 

$

 

 

 

6

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

"!4*&),-

 

 

 

 

 

 

 

.4#?BY PASS?RELAY

 

 

 

6DD?MICRO

 

 

 

 

"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

07-?6REF

 

 

 

 

 

6DD?MICRO

 

 

07-?6REF

2/6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LINEBAR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

6DD?SUPPLY

 

 

 

 

 

3OFTWARER"RAKE

 

 

-?PHASE?!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-?PHASE?"

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

IDDoc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-OTORRCONNECTOR

-?PHASE?#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

010011

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)NRUSHSBYPASS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rev

 

 

 

 

-OTORTOUTPUT

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

2E !

 

 

 

 

 

 

 

PHASE?!

 

 

 

N

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PHASE?"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PHASE?#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-/4/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.4#?BYPASS?RELAY

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2E "

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

&INDERD

 

 

 

 

 

 

 

 

6LINEAR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"#

,%$ 9ELLOW

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,-!"

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

6

K

 

K

 

 

 

 

3/9

6-!

 

6IN

6OUT

 

 

 

 

 

 

 

 

Schematics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

'.$

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

N

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U6

 

 

 

 

 

 

 

 

Loading...
+ 6 hidden pages