
拆解报告:铂科2000W双向AC-DC氮化镓逆变器110BDC48-2000FC
铂科电子推出了一款2000W双向氮化镓逆变器,型号为110BDC48-2000FC,专为高功率储能应用设计。这款逆变器集成了镓未来氮化镓器件,能支持2000W功率,具备整流充电和逆变输出两种模式,适合与锂电池组配合使用。
逆变器的输入电压范围宽,整流模式下支持90-264V,逆变模式下则为43-58V直流输入,输出电压可达到110/120/220/230V,适应48V电池组的储能应用。其设计采用图腾柱无桥PFC+全桥LLC软开关结构,内置6颗高效氮化镓开关管,显著降低损耗,提高转换效率,同时减小了散热需求,使得同体积下能提供更大的功率密度。
拆解过程中,逆变器的外观展示了电镀铁壳封装和金属光泽,配备散热风扇以及明确的接线端子。通过螺丝固定,便于安装。内部PCBA模块使用麦拉片绝缘,散热片通过塑料引导风扇气流。模块尺寸为330mm*114.5mm*40.5mm,重量为1943g。
拆解深入,发现逆变器采用氮化镓开关管的图腾柱PFC+全桥 LLC 软开关设计,集成有NXP和TI的控制器,以及GaNext的高性能氮化镓开关。这些元件的选用保证了逆变器的高效率和可靠性。同时,其内部布局紧凑,充分考虑了散热和空间利用,确保了长期稳定运行。
通过此次拆解,可以了解到铂科电子的双向逆变器在设计和用料上注重效率、可靠性和散热,是一款针对特定应用场景的专业级储能解决方案。
PLECS TI C2000嵌入式代码生成 应用范例13(122):并网三电平NPC逆变器的SVPWM控制
并网三电平NPC逆变器的SVPWM控制与嵌入式代码生成应用概述
该文章介绍了使用空间矢量脉宽调制(SVPWM)和中性点平衡技术在电流闭环中对并网三电平NPC逆变器的仿真。此演示模型展示了如何在使用德州仪器(TI)C2000 MCU的PLECS嵌入式编码器上实现典型工作流程。结合PLECS RT Box,可以直接验证MCU的性能。
电源电路包括通过LCL滤波器连接到电网的三相NPC逆变器。当“Sun”处于标称辐射水平时,直流输入提供800 V的全电压。两个直流电容器分别向逆变器的上半部分和下半部分提供输入。SVPWM算法中包含了中性点平衡技术。
控制部分包含两个闭环d-q电流控制器和带中性点平衡方案的三电平SVPWM。控制器模型中实现了ADC和PWM块,将直流链路电压、交流电流、交流电压和滤波电容器电流的测量引入到模型环境中。
在“Controller”子系统中,实现了两个闭环d-q电流控制器和带中性点平衡方案的三电平SVPWM。它包含来自TI C2000目标组件库的ADC和PWM块。SVPWM方案中有三个NPC支路(相位u、v和w),每个支路包含四个开关,通过控制这四个开关,逆变器输出允许三种不同的电压水平。
中性点平衡技术基于主动控制中性点电流。该技术基于在SVPWM矢量图中操纵零矢量对以平衡中性点。
配置TI C2000目标库组件时,SVPWM调制器的输出以占空比的形式提供给PWM块作为输入,配置包括载波类型、载波频率和消隐时间参数。通过RT Box启动板接口板上的dip开关“DI-29”可以启用或禁用PWM信号。
仿真部分展示了如何将“Controller”子系统直接转换为TI 28379D启动板的目标特定代码。在实时模型运行中,观察实时波形,调整MCU中控制程序的参数。
结论部分总结了此模型演示了支持TI C2000 MCU嵌入式代码生成的并网NPC逆变器系统的实现。
安富利代理哪些品牌
安富利代理品牌:Super Semi(超致)、赛普微、奥伦德、RUNIC(润石)、Honeywell(霍尼韦尔),分销品牌:TI(德州仪器)、ST(意法半导体)、ADI(亚德诺半导体)、INFINEON(英飞凌)、IR(国际整流器)、ON(安森美)、MPS(芯源半导体) 等等,Strong Product Line:DSP、MCU、FPGA、SENSOR、OPA、TPS、LOGIC、MOS、PWM、AD-DC、DC-DC等等。多年来,公司专注于电源行业、LED照明、路灯电源、防水电源、UPS逆变器、PC POWER、电动工具、矿机、消费电子。坚持为客户负责,为员工着想的经营之道,不断进行业务创新,提高销售业绩,为成为分销行业基业长青的卓越企业进行始终如一的努力!产品广泛应用于通讯、仪器、音频视频显示、数据采集、网络、ARM开发等领域,在电力系统产品、程控交换器、通讯设备解码器、税控设备、数控设备和工控设备等领域有着丰富的配套经验。
什么是Park矢量变换
异步电机的d,q两相同步旋转坐标系下,电压方程可描述为:其中定子电压usd和usq,定子电流isd和isq,转子电流ird和irq,电阻Rs和自感Ls,电阻Rr和自感Lr,互感Lm,微分算子P,同步旋转角频率ω1,转差角频率ωs。通过调整isd,可以调节转子磁链ψr,保持isd不变时,ψr保持不变,其转矩方程为,电磁转矩Te由定子电流isq控制,从而调节电机转速。该系统采用双闭环结构,检测两相定子电流,经Clarke与Park变换,产生转矩电流分量和励磁电流分量,结合检测转速,通过电流模型计算磁链角。转速与给定转速误差经PI调节,生成转矩给定值,转矩电流与励磁电流误差经PI调节产生u小M,通过旋转坐标变换,输入SVPWM模块,产生PWM波,控制逆变器。
SVPWM是一种从电机角度出发,直接控制磁链圆形轨迹的电压空间矢量PWM技术。该方法不仅控制效果与SPWM相同,而且更直观,实现更方便。SVPWM通过交替使用电压空间矢量合成实现,由当前参考矢量所在扇区的两个电压矢量作用一定时间合成,通过插入零矢量补偿参考矢量旋转频率。
控制系统硬件由整流电路、中间直流电容滤波、IGBT模块封装逆变器等组成。控制电路核心为TI公司的电机专用控制芯片TMS320F2812,由DSP最小系统板与控制底板构成,实现采样调理、矢量控制及SVPWM调制算法。该系统还包括隔离开关电源、PWM驱动电路、转速转矩传感器及霍尔电流传感器等辅助电路。
定子电流通过霍尔传感器检测,调理电路后送入DSP的AD口,转换为数字信号。转速检测通过智能数字式转矩转速测量仪,光电开关输出脉冲信号,根据码盘齿数和频率计算转速。
控制系统软件分为两部分,主程序包括系统初始化、定时器初始化等,中断子程序包括ADC模块、Clarke/Park变换模块、Id/Iq与速度PID模块等。系统软件总体结构如图所示。
实验结果表明,该控制系统具有良好的动态和静态特性,开关频率5kHz,死区5.2μs,4极三相笼型异步电机,额定参数为:3kW、220V、7.5A、50Hz、1500r/min。实验结果显示,控制系统性能良好。
DRV8301/8302三相无刷电机驱动全解
DRV8301/8302是三相无刷电机驱动芯片,其引脚功能已在数据手册中详细说明,这里不再过多解释。这款芯片的使用方法在数据手册里已清晰阐述,适合快速入门学习。
芯片内部集成了一个电荷泵电路,用于实现buck降压,并提供了计算外设电路的工具,可根据TI官网提供的TPS54160数据表进行设计,无需额外电阻,电源滤波电容根据实际需要选择。
BUCK电路通过调节VSENCE引脚分压确定输出电压大小。设计外设电路时,参考TI官网提供的外设电路设计,无需额外电阻。
驱动芯片提供三相逆变和换向电路设计参考,电路原理图在数据手册中详细列出。接地分为数字地、模拟地和功率地,分别用于数字信号、模拟信号和功率信号的参考。三者需连接在一起以保持相同的参考电平,避免电流回流导致芯片损坏。
三相逆变器由三个上桥臂和三个下桥臂组成。GH_A通上高电平时,N沟道MOS管导通。设计栅极电压接近导通电压,并考虑电阻值以确保导通。电容滤波则对电源进行滤波。
电流采样是FOC控制的第一个闭环,芯片手册提供了运放电路图,用于计算电流。通过电压采样和电阻值计算电流,这种方法优于使用ADC,因为它直接利用运放实现电流采样。
电机桥臂与芯片引脚之间的连接电路直接参考数据手册中的电路设计。对三相无刷电机而言,只需采样两路电流,第三路可通过计算得知。
DRV8301和DRV8302在功能上基本相同,主要区别在于电流采样所使用的调节放大倍数的方式不同。DRV8301使用SPI通讯进行四档调节,而DRV8302通过GAIN引脚电平输入实现两档调节。
总结,本文旨在介绍DRV8301/8302在使用上的一些基础知识和设计电路过程中的细节,帮助读者对这款三相电机驱动芯片有更深入的理解。阅读本文后,再结合数据手册会更清晰,如有疑问欢迎在评论区留言或私信交流。
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