ZHCUBL4 December   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 设计注意事项
      1. 2.2.1 直流/直流升压转换器
      2. 2.2.2 双向直流/直流转换器
      3. 2.2.3 直流/交流转换器
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1  TMDSCNCD280039C - TMS320F280039C 评估模块 C2000™ MCU controlCARD™
      2. 2.3.2  LMG3522R030 具有集成式驱动器、保护和温度报告功能的 650V 30mΩ GaN FET
      3. 2.3.3  TMCS1123 - 精密霍尔效应电流传感器
      4. 2.3.4  AMC1302 - 具有 ±50mV 输入电压的增强型隔离式精密放大器
      5. 2.3.5  ISO7741 EMC 性能优异的四通道、3 个正向、1 个反向增强型数字隔离器
      6. 2.3.6  ISO7762 EMC 性能优异的六通道、4 个正向、2 个反向增强型数字隔离器
      7. 2.3.7  UCC14131-Q1 汽车类、1.5W、12V 至 15V VIN、12V 至 15V VOUT、高密度、> 5kVRMS 隔离式直流/直流模块
      8. 2.3.8  ISOW1044 具有集成直流/直流电源的低辐射、5kVRMS 隔离式 CAN FD 收发器
      9. 2.3.9  ISOW1412 具有集成电源的低辐射、500kbps、增强型隔离式 RS-485、RS-422 收发器
      10. 2.3.10 OPA4388 四通道、10MHz、CMOS、零漂移、零交叉、真 RRIO 精密运算放大器
      11. 2.3.11 OPA2388 双通道、10MHz、CMOS、零漂移、零交叉、真 RRIO 精密运算放大器
      12. 2.3.12 INA181 26V 双向 350kHz 电流检测放大器
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 测试设置
      1. 3.2.1 直流/直流升压级
      2. 3.2.2 双向直流/直流级
    3. 3.3 测试结果
      1. 3.3.1 直流/直流升压转换器
      2. 3.3.2 双向直流/直流转换器
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5作者简介

2.2.1 直流/直流升压转换器

图 2-2 显示了直流/直流升压拓扑的方框图。该设计由两个具有一个公共输出轨的并联串式输入组成。每个输入都连接到一个直流/直流升压级，该升压级将可变串输出转换为更高且稳定的直流链路电压。该升压级控制着输入电压和电流，并可为每个串实现最大功率点跟踪 (MPPT) 算法。

GUID-20231206-SS0I-4JPK-4NRQ-FN4CDC77S0QL-low.svg图 2-2 直流/直流升压转换器方框图

考虑到电池板的额定电压为 50V，每个串可以包含 2 至 10 个串联的电池板，相当于最大输入电压为 50V 至 500V。这两款转换器的额定功率均为 3.6kW，能够提供 7.2kW 的总输出功率。

每个升压级均由一个 LMG3522R030 器件与一个 SiC 二极管、一个值为 160μH 的升压电感器 145451 (D6754)、一个用于滤波的输入电容器和一个用于将输出纹波电压降至更低的公共输出电容器组成。通过 PLEC 仿真可以发现，LMG3522R030 30mΩ 器件在导通损耗（来自 RDS(on) 和开关损耗（来自输出寄生电容）之间达到了很好的权衡。为了实现整流级的高效率，此处使用了额定电压为 650V、额定电流为 20A 的 SiC 肖特基二极管 C6D20065G。

在这个应用中，由于直流链路电压保持恒定，因此升压转换器的占空比是可变的并取决于输入串电压。每个 GaN FET 的开关频率均为 120kHz。