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

 

  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

3.1.1.2 设计中使用的微控制器资源 (TMS320F28379D)

表 3-1 详细说明了用于控制板上功率级的主要控制器外设，表 3-2 列出了主要连接器和功能。

表 3-1 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
25、37、34 逆变器侧电流 A 相 TINV_IINV_A、B、C
42 总线电压感测 TINV_VBUS
40 总线电压中点感测 TINV_VBUS_MID
12、14、18、20 A、B、C 相和环境温度 TINV_TEMP_A、B、C、AMB
49、50、58 PWM1 A、B、C 相 TINV_Q1_A、B、C
51、52、60 PWM3 A、B、C 相 TINV_Q3_A、B、C
53、54、62 PWM2 A、B、C 相 TINV_Q2_A、B、C
99、103、107 SDFM 数据 IG A、B、C TINV_IGRID_A、B、C
101、105、109 SDFM 时钟 IG A、B、C
57、75 SDFM 时钟源
89、87、85 SiC 故障信号 A、B、C（低电平有效） TINV_FAULT_A、B、C
92 A、B、C 上的控制继电器。
E7 使用一个 GPIO 来控制所有继电器。		 TINV_RELAY_N
61、63 栅极驱动器电源 PWM TINV_GATE_DRIVE
71 风扇的控制 GPIO。之前，在 E6 中，风扇的控制 GPIO 是引脚 59。 TINV_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
注：

为支持带 C2000Ware_DigitalPower_SDK 的 E7 硬件，进行了细微的软件更改。确保更改 tinv_user_settings.h 中的代码，以支持新的风扇控制 GPIO。

//#define TINV_FAN_GPIO                      9
//#define TINV_FAN_GPIO_PIN_CONFIG           GPIO_9_GPIO9

#define TINV_FAN_GPIO                      18
#define TINV_FAN_GPIO_PIN_CONFIG           GPIO_18_GPIO18

对于 CCS 监视窗口中的继电器用户控制，使用 TINV_NEUNALRelaySet 功能来控制继电器（E7 硬件更改）。此外，隔离式辅助电源使能引脚为低电平有效。当用户启动 CCS 调试器时，默认启用电源。请勿使用 TINV_allRelaySet 函数，因为这会影响偏置电源使能引脚。由于 FET 可能会过热，因此在推大功率之前应确保使用 TINV_fanSet 函数启用风扇。

表 3-2 主要连接器和功能
连接器名称 功能
J13、J15、J18 VDC+、VDC_MID 和 VDC–端子
J30、J14、J16、J17 PE（保护接地）、L1、L2 和 L3 端子
J3 12V 辅助电源
J1 辅助电源跳线
J26、J29B HSEC 控制卡连接器槽
J4、J5、J6 MCU GND 基准选项。一次选择一个选项。默认为 J6 (GRID_GND / PE)
J19、J20、J21 风扇连接器
S1–S5 对于 379D 操作，将所有五个开关设置到位置 1。对于 039C 操作，将所有五个开关设置到位置 3。PCB 包含丝印标签，可帮助用户配置设置。
注：

默认 MCU GND 基准为 GRID_GND / PE。用铁氧体代替 R10 有助于抑制常见噪声。如果用户决定选择 J4 或 J5 作为 MCU 基准，请确保在使用高压输入源（例如 3-P Chroma）进行测试时，使用隔离式 12V 工作台电源。有时，开关噪声可能会通过传导和辐射发射破坏风扇功能。如果咬接式铁氧体扼流圈无法缓解风扇噪声问题，请使用单独的 12V 电源，以保证风扇在大功率测试期间能正常工作。也就是说，从 J19、J20 和 J21上断开风扇，然后将其连接到单独的 12V (1A) 电源。

在高功率测试期间，TI 建议使用差分探头测量信号，即使在 MCU 低压侧也是如此，因为大多数单端探头回路夹都连接到接地端 GND。这为共模噪声提供了一条低阻抗路径，并且可以在示波器上看到。使用差分探头可为 GND 提供足够的阻抗，从而将从高侧到低侧的共模噪声去耦。使用铁氧体代替 R10 时，这种方法效果很好。