TI de TIDA-010039 SiC est triphasé conception de référence du convertisseur AC / DC, une à deux voies à trois phases comment mettre en oeuvre la fonction du convertisseur AC / DC à base de SiC. Sa conception de filtre de réduction de la fréquence de commutation élevée 50kHz la taille de l'élément magnétique, de manière à obtenir une densité de puissance plus élevée. MOSFET SiC ayant une faible perte de commutation, de sorte qu'une tension de bus de courant continu supérieure à 800V, diminution de la perte de commutation a une efficacité maximale supérieure à 97%. l'entrée de référence est conçu 380-400 pic ACC, la sortie de courant continu est de 800V, lorsque l'alimentation est connectée de 400 VAC à 50 ou 60 Hz, la puissance de sortie maximale de 10 kW, 10 kVA, conducteur isolé ISO5852S avec les propriétés d'isolation renforcée est utilisée pour piloter le transistor MOSFET SiC à haute pression, et moyen UCC5320S est utilisé pour exciter Si IGBT. AMC1301 utilisé pour surveiller le courant de charge, et la carte de commande pour TMS320F28379D de commande numérique principalement utilisé dans les piles de charge à courant continu, d'un véhicule électrique de charge module de puissance de la station, la conversion du système de stockage d'énergie (PCS) et l'onduleur triphasé cet article décrit un modèle de référence du convertisseur SiC AC / DC triphasé TIDA-010039 principales caractéristiques, un schéma synoptique des principaux systèmes et indicateurs, et un schéma de circuit.
Cette conception de référence fournit une vue d'ensemble sur la façon de mettre en oeuvre une à trois niveaux, triphasé, le convertisseur AC / DC à base de SiC avec une fonctionnalité bidirectionnelle. Une commutation haute frequencyof 50 kHz réduit la taille des aimants pour la conception du filtre et comme un résultat plus haute densité de puissance. SiC MOSFET à faible commutation lossenablehigher tensions de bus à courant continu allant jusqu'à 800 V et de réduire les pertes de commutation avec un rendement de pointe de > 97%.
Cette conception est configurable au travail comme un redresseur à deux niveaux ou à trois niveaux. Pour plus d'informations de conception sur la mise en uvre theDC / AC, voir TIDA-01606.
Les nouvelles générations de véhicules électriques (__gVirt_NP_NNS_NNPS<__ VÉ) poussent la capacité de la batterie et la charge des taux pour répondre à la demande des consommateurs plus et plus pour une plus grande portée et moins de temps passé avec le véhicule branché. Pour prendre en charge ces nouvelles tendances, des stations de recharge de véhicules électriques doivent fournir plus de puissance que jamais.
En plus des niveaux de puissance plus élevés, d'autres tendances sur le marché de charge EV poussent la technologie dans d'autres fronts:
1. batteries de tension plus élevée
2. flux de puissance bi-directionnel
3. Augmentation de la densité de puissance
Par la tension de batterie de plus en plus, plus de puissance pour le véhicule peut être réalisée dans les mêmes niveaux actuels. Cela maintient également ou réduit la quantité de cuivre et les résultats dans les petits dispositifs de puissance nécessaires dans les étages de puissance de la station de charge. La réduction du di / dt réduit également le stress sur les composants électriques. Cependant, des tensions DC soutenue de > 800 V peut être difficile à concevoir, ou même trouver des composants qui peuvent survivre, en particulier dans les conceptions de haute fréquence de commutation.
Bidirectionnelle flux d'alimentation de la grille à la batterie, et la batterie au réseau, permet à la batterie du véhicule pour servir de ressource d'énergie distribuée. Cela permet d'équilibrage de charge réseau lorsque les ressources renouvelables sont faibles, ou pour tenir compte déplacement de la demande tout au long de la journée .
Pour compenser les contraintes de tension générées par des batteries haute tension, et permettre un écoulement de puissance bidirectionnel, de nouvelles topologies de convertisseurs ont été conçus. Ponts traditionnelles demi-bloc de la tension d'entrée complète sur chaque dispositif de commutation. Par addition supplémentaire commuté composants de blocage et de conduction, les stress global sur l'appareil peut être considérablement réduite. Cette montre de conception de référence comment mettre en uvre un convertisseur à trois niveaux. convertisseurs de niveau supérieur sont également possibles, ce qui augmente encore la capacité de traitement de tension.
densité de puissance supplémentaire dans l'électronique de puissance est également activé en se déplaçant à des vitesses de commutation plus élevées dans les convertisseurs de puissance. Comme le montre la conception, même une vitesse de commutation légèrement plus élevé réduit l'exigence de taille globale de l'étage d'un filtre de sortie principal facteur de la taille de la conception .
dispositifs de commutation traditionnels ont une limite dans la rapidité avec laquelle ils peuvent commuter des tensions élevées, ou plus exactement, la dv / dt capacité du dispositif. Cette rampe lente et vers le bas augmente les pertes de commutation, car l'appareil passe plus de temps dans un état de commutation. Cette augmentation temps de commutation augmente également la quantité de temps mort nécessaire dans le système de contrôle pour empêcher shoot-through et short. la solution à ce qui a été développé dans la technologie des semi-conducteurs de commutation plus récents comme dispositifs SiC et GaN à mobilité électronique élevée. cette conception de référence utilise MOSFETs SiC à côté de la technologie de commande de grille SiC de TI à
démontrer l'augmentation potentielle de la densité de puissance.
Trois phases SiC conception de référence du convertisseur AC / DC TIDA-010039 Caractéristiques principales:
entrée nominale nominale de 380-400 VAC crête, avec sortie en courant continu de 800 V
Maximum de 10 kW, 10 kVA de puissance de sortie de 400 VAC-50 ou le raccordement au réseau de 60 Hz
de haute tension (1200 V) SiC MOSFET à base de Fullbridge convertisseur AC / DC pour une efficacité maximale de > 97%
Filtre compact par commutation redresseur à 50 kHz
conducteur isolé avec une isolation renforcée ISO5852S d'entraînement à haute tension MOSFET SiC et UCC5320S de milieu d'entraînement Si IGBT
détection de courant isolé en utilisant le AMC1301 pour la surveillance du courant de charge
Carte de contrôle TMS320F28379D pour le contrôle numérique
La conception de référence TIDA-010039 Application:
DC de charge (Pile) station
Station de recharge EV Module d'alimentation
Stockage de l'énergie électrique du système de conversion (PCS)
Trois Phase UPS
. La figure 1. En se référant à la conception de lignes figure TIDA-010039
TIDA-010039 à trois niveaux, trois phases SiC AC-DC convertisseur image carte de conception de référence
Figure 2. Conception d'un schéma fonctionnel de la référence TIDA-010039
La principale conception de référence TIDA-010039 Spécifications système:
Deux convertisseur triphasé de la figure. 3. Architecture figure
Figure 4. T type architecture convertisseur triphasé de la figure.
Figure 5. un schéma synoptique de la conception de référence TIDA-010039
Figure 6, un schéma de circuit de la conception de référence TIDA-010039 (1)
Figure 7 un schéma de circuit de la conception de référence TIDA-010039 (2)
8. schéma de la figure du dessin de référence TIDA-010039 (3)
9. schéma de la figure du dessin de référence TIDA-010039 (4)
10. Le schéma de circuit de la conception de référence TIDA-010039 (5)
11. La référence concevoir un schéma de circuit de la figure TIDA-010039 (6)
12. Le schéma de circuit de la conception de référence de la figure TIDA-010039 (7)
13. Une référence concevoir un schéma de circuit de la figure TIDA-010039 (8)
14. Une référence concevoir un schéma de circuit de la figure TIDA-010039 (9)
15. Un schéma de circuit de conception de référence TIDA-010039 (10)
16. Un schéma de circuit d'une conception de référence TIDA-010039 (11) sur la Fig.
17. Un schéma de circuit d'une conception de référence TIDA-010039 (12) sur la Fig.
18. Un schéma de circuit d'une conception de référence de la figure TIDA-010039 (13)
19. Référence schéma de conception TIDA-010039 (14)
20. Un schéma de circuit de conception de référence TIDA-010039 (15)
21. Référence schéma de conception TIDA-010039 (16)
22. Une référence concevoir un schéma de circuit de la figure TIDA-010039 (17)
23. Un schéma de circuit de conception de référence TIDA-010039 (18)
24. Un schéma de circuit de conception de référence TIDA-010039 (19)
25. Un schéma de circuit de conception de référence TIDA-010039 (20)
Pour plus d'informations:
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