ZHCU458I march   2018  – july 2023

 

  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 主要产品
      1. 2.2.1  UCC21710
      2. 2.2.2  UCC5320
      3. 2.2.3  TMS320F28379D
      4. 2.2.4  AMC1305M05
      5. 2.2.5  OPA4340
      6. 2.2.6  LM76003
      7. 2.2.7  PTH08080W
      8. 2.2.8  TLV1117
      9. 2.2.9  OPA350
      10. 2.2.10 UCC14240
    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
        6. 2.3.1.6 散热注意事项
      2. 2.3.2 电压感测
      3. 2.3.3 电流检测
      4. 2.3.4 系统电源
        1. 2.3.4.1 主输入电源调节
        2. 2.3.4.2 隔离式偏置电源
      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 需要的硬件和软件
      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
        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 - 230VRMS、400V L-L
          1. 3.2.5.1.1 PFC 启动 – 230VRMS、400V L-L 交流电压
          2. 3.2.5.1.2 230VRMS、400V L-L 下的稳态结果 - PFC 模式
          3. 3.2.5.1.3 220VRMS、50Hz 下的效率和 THD 结果 – 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 PFC 模式 - 120VRMS、208V L-L
          1. 3.2.5.2.1 120VRMS、208V L-L 下的稳态结果 - PFC 模式
          2. 3.2.5.2.2 120VRMS 下的效率和 THD 结果 - PFC 模式
        3. 3.2.5.3 逆变器模式
          1. 3.2.5.3.1 逆变器闭环结果
          2. 3.2.5.3.2 效率和 THD 结果 - 逆变器模式
          3. 3.2.5.3.3 逆变器 - 瞬态测试
      6. 3.2.6 开环逆变器测试结果
  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 光绘文件
    6. 4.6 装配图
  11. 5商标
  12. 6关于作者
  13. 7修订历史记录

3.1.1.4 设计中使用的微控制器资源 (TMS320F280039C)

表 3-3 详细说明了用于控制板上功率级的主要控制器外设，表 3-4 列出了主要连接器和功能。

表 3-3 电路板上用于控制功率级的关键控制器外设
引脚编号说明软件名称
15、31、28电网电压感测 A、B、C 相TINV_VGRID_A、B、C
21、33、30逆变器侧电压 A、B、C 相TINV_VINV_A、B、C
27、37、36逆变器侧电流 A 相

B、C

TINV_IINV_A、B、C

40

总线电压感测TINV_VBUS
39总线电压中点感测TINV_VBUS_MID
12、14、18、20A、B、C 相和环境温度TINV_TEMP_A、B、C、AMB
49、50、58Q1 PWM A、B、C 相TINV_Q1_A、B、C
51、52、60Q3 PWM A、B、C 相TINV_Q3_A、B、C
53、54、62Q2 PWM A、B、C 相TINV_Q2_A、B、C
99、103、107SDFM 数据 IG A、B、CTINV_IGRID_A、B、C
101、105、109SDFM 时钟 IG A、B、C
57、75SDFM 时钟源
89、87、85SiC 故障信号 A、B、C（低电平有效）TINV_FAULT_A、B、C
92A、B、C、N 上的继电器TINV_RELAY_A、B、C、N
61、63栅极驱动器电源 PWMTINV_GATE_DRIVE
59风扇的控制 GPIOTINV_FAN
108、110这些引脚用于在启动固件调试时查看扩展坞上的 ISR 嵌套等TINV_PROFILING1、2
95栅极驱动器使能TNV_PWM_EN
81栅极驱动器复位TINV_R
表 3-4 主要连接器和功能
连接器名称功能
J1、J2DC+ 和 DC– 端子
J3、J4、J31、J32A、B、C 相和中性端子
J3324V 辅助电源
J34辅助电源跳线
J5、J13HSEC 控制卡连接器槽
J23、J7、J17、J14、J20A 相栅极驱动器卡连接器槽
J24、J15、J21、J9、J18B 相栅极驱动器卡连接器槽
J25、J16、J22、J12、J19C 相栅极驱动器卡连接器槽

以下列表显示了对 TIDA-01606 修订版 6 进行的硬件更改。

在电源卡的连接器 J5 上：

  1. 引脚 42 需要与引脚 40 短接
  2. 引脚 25 需要与引脚 27 短接
  3. 引脚 34 需要与引脚 36 短接
  4. 引脚 106 需要与引脚 110 短接

在电源卡上：

  1. 需要移除 R197、R198、R199。需要在 Q16、Q17、Q18 和 Q19 的栅极之间使用跳线。
  2. 需要移除 R135 和 R205。需要跳线：
    1. R135 的 PAD1 和 R205 的 PAD2 之间；
    2. R205 的 PAD1 和 R135 的 PAD2 之间。
  3. 将 CAP134 的 VMID_SEN_C 焊盘端子连接到 J5 的引脚 39。