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  • 11kW 双向三相三级（T 型）逆变器和 PFC 参考设计

    • ZHCU458J March   2018  – February 2025 TMS320F28P550SG , TMS320F28P550SJ , TMS320F28P559SG-Q1 , TMS320F28P559SJ-Q1

       

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  • 11kW 双向三相三级（T 型）逆变器和 PFC 参考设计
  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 重点产品
      1. 2.2.1  UCC21710
      2. 2.2.2  UCC5350
      3. 2.2.3  TMS320F28379D
      4. 2.2.4  AMC3306M05
      5. 2.2.5  OPA4388
      6. 2.2.6  TMCS1123
      7. 2.2.7  AMC0330R
      8. 2.2.8  AMC0381D
      9. 2.2.9  UCC14341
      10. 2.2.10 UCC33421
    3. 2.3 系统设计原理
      1. 2.3.1 三相 T 型逆变器
        1. 2.3.1.1 架构概述
        2. 2.3.1.2 LCL 滤波器设计
        3. 2.3.1.3 电感器设计
        4. 2.3.1.4 SiC MOSFET 选型
        5. 2.3.1.5 损耗估算
      2. 2.3.2 电压感测
      3. 2.3.3 电流检测
      4. 2.3.4 系统辅助电源
      5. 2.3.5 栅极驱动器
        1. 2.3.5.1 1200V SiC MOSFET
        2. 2.3.5.2 650V SiC MOSFET
        3. 2.3.5.3 栅极驱动器辅助电源
      6. 2.3.6 控制设计
        1. 2.3.6.1 电流环路设计
        2. 2.3.6.2 PFC 直流母线电压调节环路设计
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 所需的硬件和软件
      1. 3.1.1 硬件
        1. 3.1.1.1 所需的测试硬件
        2. 3.1.1.2 设计中使用的微控制器资源 (TMS320F28379D)
        3. 3.1.1.3 F28377D、F28379D 控制卡设置
        4. 3.1.1.4 设计中使用的微控制器资源 (TMS320F280039C)
      2. 3.1.2 软件
        1. 3.1.2.1 固件入门
          1. 3.1.2.1.1 打开 CCS 工程
          2. 3.1.2.1.2 Digital Power SDK 软件架构
          3. 3.1.2.1.3 中断和实验结构
          4. 3.1.2.1.4 构建、加载和调试固件
          5. 3.1.2.1.5 CPU 负载
        2. 3.1.2.2 保护方案
        3. 3.1.2.3 PWM 开关方案
        4. 3.1.2.4 ADC 负载
    2. 3.2 测试和结果
      1. 3.2.1 实验 1
      2. 3.2.2 测试逆变器运行情况
        1. 3.2.2.1 实验 2
        2. 3.2.2.2 实验 3
        3. 3.2.2.3 实验 4
      3. 3.2.3 测试 PFC 运行情况
        1. 3.2.3.1 实验 5
        2. 3.2.3.2 实验 6
        3. 3.2.3.3 实验 7
      4. 3.2.4 效率测试设置
      5. 3.2.5 测试结果
        1. 3.2.5.1 PFC 模式
          1. 3.2.5.1.1 PFC 启动 – 230VRMS、400VL-L 交流电压
          2. 3.2.5.1.2 稳态结果 - PFC 模式
          3. 3.2.5.1.3 效率、THD 和功率因数结果、60Hz – PFC 模式
          4. 3.2.5.1.4 阶跃负载变化时的瞬态测试
        2. 3.2.5.2 逆变器模式
  10. 4设计文件
    1. 4.1 原理图
    2. 4.2 物料清单
    3. 4.3 PCB 布局建议
      1. 4.3.1 布局图
    4. 4.4 Altium 工程
    5. 4.5 Gerber 文件
    6. 4.6 装配图
  11. 5商标
  12. 6关于作者
  13. 7修订历史记录
  14. 重要声明
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Design Guide

11kW 双向三相三级（T 型）逆变器和 PFC 参考设计

下载最新的英语版本

说明

此参考设计概述了如何实现基于 SiC 的双向三级三相有源前端 (AFE) 逆变器和功率因数校正 (PFC) 级。此设计使用最高为 90kHz 开关频率和 LCL 输出滤波器来减小磁性元件的尺寸。峰值效率达到了 98.6%。此设计展示了如何在 DQ 域中实现完整的三相 AFE 控制。这款双向转换器可实现直流快速充电和车辆到电网 (V2G) 应用。

资源

TIDA-01606 设计文件夹
TMS320F28379D、TMS320F280039C 产品文件夹
UCC21710、UCC5350、AMC3306M05 产品文件夹
TMCS1123、AMC0330R、AMC0381D 产品文件夹
OPA4388、OPA397、UCC14341B 产品文件夹
UCC33421、C2000WARE 产品文件夹
TMDSCNCD28379D 工具文件夹
TMDSCNCD280039C 工具文件夹
TIDA-01606 请咨询我司 TI E2E™ 支持专家

特性

  • 额定标称和最大输入电压为
    800V 和 900V 直流电压，在
    400V 交流L-L 50Hz 或 60Hz 下的最大功率为 11kW (11kVA)
  • 紧凑型输出 LCL 滤波器，开关频率为 90kHz
  • 满载时输出电流总谐波失真 (THD) 小于 2.5%
  • 用于驱动高压 SiC MOSFET 并具有增强型隔离功能的隔离式驱动器 UCC21710，以及用于驱动中间 SiC MOSFET 的 UCC5350
  • 使用 TMCS1123 进行隔离式电流检测，从而实现负载电流控制和监测
  • TMS320F28379D 和 TMS320F280039C 控制卡可执行数字控制，搭载了可使锁相环 (PLL) 计算加速的三角函数加速器 (TMU)、用于实现保护比较器子系统以及可将控制环路卸载到协处理器的控制律加速器 (CLA)

 
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