TIDA-1606 逆變器與 PFC 公版設計

Würth Elektronik 高效能、高功率密度雙向 AC/DC 轉換器採用來自 Texas Instruments 和 Würth Elektronik 的組件

Würth Elektronik TIDA-1606 變頻器與 PFC 公版設計的圖片採用 Texas InstrumentsWürth Elektronik 零件的 TIDA-01606 10 kW AC/DC 轉換器公版設計展示如何實現雙向三級、三相、SiC 架構的主動式前端 (AFE) 逆變器和 PFC 級。這款設計採用高達 90 kHz 的切換頻率和 LCL 輸出濾波器來減少磁性元件的尺寸,同時保持 98.6% 的峰值效率。利用這些產品,設計人員可以輕鬆地在 DQ 域中實現完整的三相 AFE 控制。這種雙向的轉換器設計可支援高達 900 V 的 DC 快速充電和車輛到電網型 (V2G) 電源應用。

TIDA-01606 公版設計採用一系列 Würth Elektronik 被動式組件,包括功率電感、鐵氧體磁珠、推挽式變壓器等,支援這款設計作為三級、三相 SiC 架構的 DC/AC 併網逆變器級的功能。這些 Würth Elektronik 零件的加入有助於提高設計的效率 (高達 99%)、處理高 DC 匯流排電壓 (高達 1,000 V) 的能力,並且由於 50 kHz 的高切換頻率而能實現小巧的尺寸。

為了補償高電壓 DC 充電器和太陽能電池陣列產生的電壓壓力,於是設計了更新的拓撲結構。傳統半橋式電路會完全阻斷每個切換裝置上的輸入電壓。透過添加額外的切換式阻斷和導通組件,可以顯著減少裝置上整體的壓力。這款公版設計展示如何實現三級轉換器。更高等級的轉換器也是可能的,進一步提高電壓處理能力。透過將電源轉換器的切換速度提高至高達 90 kHz,還可以實現更高的功率密度。如這款設計所示,即使稍微提高切換速度也會降低輸出濾波器級的整體尺寸需求,而輸出濾波器級是設計尺寸的主要因素。這款公版設計使用 SiC MOSFET 與 TI SiC 閘極驅動器技術來展示可以提升功率密度的方式。儘管覆蓋區減小,但在最大負載下仍可實現小於 3% 的總諧波失真 (THD)。

特點
  • 額定標稱和最大輸入電壓:800 V DC 和 900 VDC,最大功率:400 VAC L-L、50 Hz 或 60 Hz 時 10 kW、10 kVA
  • 小巧型輸出 LCL 濾波器,切換頻率:90 kHz
  • 滿載時輸出電流總諧波失真 (THD) 小於 2.5%
  • 隔離式驅動器 UCC21710 具有增強的隔離功能,用於驅動高電壓型 SiC MOSFET,而 UCC5350 則用於驅動中型 SiC MOSFET
  • 使用 TMCS1123 進行隔離式電流感測,用於控制和監測負載電流
  • TMS320F28379D 和 TMS320F280039C 控制卡用於數位控制,具有一個三角函數數學單元 (TMU) 以加速鎖相迴路 (PLL) 的運算、一個比較器子系統以實現保護功能,以及一個控制律加速器 (CLA) 將控制迴路的工作負載轉到輔助處理器上
應用
  • DC 充電 (樁) 站
  • 車載 (OBC) 和無線充電器
  • 儲能電源轉換系統 (PCS)
  • 太陽能串接逆變器

Image of Würth Elektronik TIDA-01606 11 kW Bidirectional Three-Phase T-type Inverter and PFC Demo Design

Würth Elektronik Products

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Texas Instruments Products

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DGTL ISO 3KV 1CH GATE DVR 8SOICUCC5350MCQDQ1DGTL ISO 3KV 1CH GATE DVR 8SOIC3269 - 即時供貨$33.91查看詳情
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AUTOMOTIVE, 1.5-W, 15-VIN, 25-VOUCC14341BQDWNRQ1AUTOMOTIVE, 1.5-W, 15-VIN, 25-VO1249 - 即時供貨$84.00查看詳情
更新日期: 2025-07-03
發佈日期: 2025-02-27