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  • 基于 GaN 的 1.6kW 双向微型逆变器参考设计

    • ZHCUBL8A December   2023  – June 2024

       

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  • 基于 GaN 的 1.6kW 双向微型逆变器参考设计
  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 具有直流/直流转换器的 PV 或电池输入
    2. 1.2 隔离和 CLLLC 转换器
    3. 1.3 直流/交流转换器
    4. 1.4 主要系统规格
  8. 2系统设计原理
    1. 2.1 升压转换器设计
    2. 2.2 MPPT 操作
    3. 2.3 CLLLC 转换器设计
      1. 2.3.1 实现零电压开关 (ZVS)
      2. 2.3.2 谐振回路设计
    4. 2.4 直流/交流转换器设计
  9. 3系统概述
    1. 3.1 方框图
    2. 3.2 设计注意事项
      1. 3.2.1 直流/直流转换器
        1. 3.2.1.1 输入电流和电压检测和 MPPT
        2. 3.2.1.2 浪涌电流限制
      2. 3.2.2 CLLLC 转换器
        1. 3.2.2.1 低压侧
        2. 3.2.2.2 高压侧
        3. 3.2.2.3 调制方案
      3. 3.2.3 直流/交流转换器
        1. 3.2.3.1 有源元件选择
          1. 3.2.3.1.1 高频 FET：GaN FET
          2. 3.2.3.1.2 隔离式电源
          3. 3.2.3.1.3 低频 FET
        2. 3.2.3.2 无源元件选择
          1. 3.2.3.2.1 升压电感器选择
          2. 3.2.3.2.2 Cx 电容选择
          3. 3.2.3.2.3 EMI 滤波器设计
          4. 3.2.3.2.4 直流链路输出电容
        3. 3.2.3.3 电压和电流测量
    3. 3.3 重点产品
      1. 3.3.1  TMDSCNCD280039C - TMS320F280039C 评估模块 C2000™ MCU controlCARD™
      2. 3.3.2  LMG3522R050 - 具有集成驱动器的 650V 50mΩ GaN FET
      3. 3.3.3  LMG2100R044 - 100V、35A GaN 半桥功率级
      4. 3.3.4  TMCS1123 - 精密霍尔效应电流传感器
      5. 3.3.5  AMC1302 - 具有 ±50mV 输入电压的增强型隔离式精密放大器
      6. 3.3.6  AMC3330 - 具有集成式直流/直流转换器的 ±1V 输入、增强型隔离式精密放大器
      7. 3.3.7  AMC1311 - 高阻抗 2V 输入增强型隔离式放大器
      8. 3.3.8  ISO6741 - EMC 性能优异的通用增强型四通道数字隔离器
      9. 3.3.9  UCC21540 - 增强型隔离式双通道栅极驱动器
      10. 3.3.10 LM5164 - 具有超低 IQ 的 100V 输入、1A 同步直流/直流降压转换器
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
    2. 4.2 测试设置
      1. 4.2.1 直流/直流测试
      2. 4.2.2 直流/交流测试
    3. 4.3 测试结果
      1. 4.3.1 输入直流/直流升压结果
      2. 4.3.2 CLLLC 结果
      3. 4.3.3 直流/交流结果
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
    2. 5.2 工具与软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5. 5.5 商标
  12. 6作者简介
  13. 7修订历史记录
  14. 重要声明
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Design Guide

基于 GaN 的 1.6kW 双向微型逆变器参考设计

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说明

该参考设计实现了基于 GaN 的四通道 1.6kW 单相双向微型逆变器，支持四个相同的通道，直流侧电压高达 60V，电流为 ±14A。这些通道可以连接到光伏 (PV) 电池板或 48V 电池储能系统 (BESS)。在高压侧，该参考设计连接到单相交流电网。该参考设计通过双向固定频率 CLLLC 转换器将低压侧和高压侧进行隔离。该参考设计的控制算法在 C2000™ MCU 中实施。

资源

TIDA-010933 设计文件夹
LMG2100R044、LMG3522R050 产品文件夹
TMCS1123、AMC3330 产品文件夹
AMC1311、ISO6741、UCC21540 产品文件夹
TMDSCNCD280039C 工具文件夹
TIDA-010933 请咨询我司 TI E2E™ 支持专家

特性

  • 四个通道，用于连接 PV 或 48V BESS
  • 高功率密度，高达 1kW/L
  • 支持双向功率流和无功功率补偿
  • 在单个控制器中实施数字控制：TMS320F280039C
  • 工业级温度范围（-40°C 至 +85°C）

 
Texas Instruments

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