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  • 适用于高频逆变器并采用 C2000 的电压馈电全桥直流/直流和直流/交流转换器

    • ZHCAA84D May   2014  – April 2021 AMC1100 , SM72295 , TL1963A , TMS320F2806-Q1 , TMS320F28069 , TMS320F28069-Q1 , TPS40210 , TPS40210-Q1 , TPS40211 , TPS40211-Q1 , UCC27211 , UCC27302A , UCC27302A-Q1

       

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  • 适用于高频逆变器并采用 C2000 的电压馈电全桥直流/直流和直流/交流转换器
  1.   商标
  2. 1 基本变频器概念
  3. 2 高频逆变器 – 方框图
  4. 3 直流/直流隔离级 - 高频逆变器
    1. 3.1 半桥转换器
    2. 3.2 全桥转换器
      1. 3.2.1 磁通走漏
  5. 4 直流/交流转换器
  6. 5 直流/直流转换器部分(电压馈电全桥)
    1. 5.1 电压馈电全桥变换器变压器计算
  7. 6 控制部分
  8. 7 直流/交流转换器部分
  9. 8 固件流程图
  10. 9 波形
  11. 10结论
  12. 11参考文献
  13. 12修订历史记录
  14.   A 应用原理图
    1.     A.1 应用原理图
  15. 重要声明
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APPLICATION NOTE

适用于高频逆变器并采用 C2000 的电压馈电全桥直流/直流和直流/交流转换器

本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见,TI 提供了译文;由于翻译过程中可能使用了自动化工具,TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性,请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本(控制文档)。

商标

C2000 and Piccoloare TMs ofTI corporate name.

Other TMs

1 基本变频器概念

大体上有三种不同的逆变器技术:

  • 带有 50Hz 变压器的逆变器
  • 不带变压器的逆变器
  • 带有高频 (HF) 变压器的逆变器
GUID-32202591-C17F-40AC-A75C-9ACEF5D35B26-low.gif图 1-1 50Hz 技术

施加的直流电压通过全桥 (S1...S4) 转换为 50Hz 交流电压。然后,该电压通过 50Hz 变压器传输,随后馈送到公共电网。

  • 优势:
    • 组件数量减少了,因此具有高度的可靠性
    • 通过直流和交流侧的电隔离实现安全机制
  • 劣势:
    • 高变压器损耗导致效率低下
    • 较重且体积较大(例如,需要使用 50Hz 变压器)

GUID-6D648D11-0761-4832-9D35-0C7E65FC2696-low.gif图 1-2 无变压器逆变器技术

现有的直流电压通过全桥 (S1...S4) 转换为方波 50Hz 交流电压,然后通过扼流圈 (L1+L2) 平滑为正弦波 50Hz 交流电压,并馈送到公共电网。

  • 优势:
    • 没有变压器,因而结构紧凑,重量轻
    • 超高的效率(例如,无变压器损耗)
  • 劣势:
    • 需要其他安全措施(残余电流断路器)。在某些国家/地区,直流侧和交流侧之间必须进行电隔离。
    • 复杂的雷电防护
    • 与必须接地的模块不兼容
GUID-83EF9360-5BB2-44C5-964F-DF273A58FE46-low.gif图 1-3 高频逆变器技术

全桥 (S1...S4) 生成 40kHz – 50kHz 的高频方波信号,该信号通过 HF 变压器 (Tr1) 传输。桥式整流器 (D1...D4) 将方波信号转换回直流电压,并存储在中间电路 (L1+C2) 中。然后,第二个全桥 (S5...S8) 产生一个 50Hz 的交流电压,该电压在馈送到公共电网之前,通过扼流圈 (L2+L3) 平滑为正弦波 50Hz 交流电压。

  • 优势:
    • 紧凑轻巧,因为 HF 变压器非常小巧轻便
    • 通过减少变压器损耗实现高效率
    • 通过直流侧和交流侧之间的电隔离确保安全
    • 适用于所有模块技术,因为可以将模块接地(正极和负极)

2 高频逆变器 – 方框图

GUID-5F8D3A2B-7141-410C-88A0-34B34E71D77B-low.gif 图 2-1 高频逆变器 – 方框图

本应用报告介绍了如何使用 TMS320F28069 实现直流/直流隔离和直流/交流转换级。F2806x Piccolo™ 系列微控制器将 C28x 内核和控制律加速器 (CLA) 的性能与高度集成的控制外设整合于低引脚数目的器件之中。该系列的代码与以往基于 C28x 的代码相兼容,并且提供了很高的模拟集成度。一个内部稳压器实现了单电源轨运行。高分辨率脉宽调制器 (HRPWM) 模块经过强化可实现双边沿控制(频率调制)。

此外,新增了具有 10 位内部基准的模拟比较器,可通过与其直接相连来控制脉宽调制 (PWM) 输出。模数转换器 (ADC) 可在 0V 至 3.3V 的固定全标度范围内进行转换操作,并支持比率式 VREFHI/VREFLO 基准。ADC 接口已针对低开销和延迟进行了优化。上述特性使得 F2806x Piccolo 成为处理高频逆变器两个级的理想之选。

高频逆变器的主要模块包括:

  • 直流/直流隔离级
  • 直流/交流转换器部分

 

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