ZHCUBL4A December   2023  – August 2024

 

  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
    2. 1.2 具有升压转换器的 PV 输入
    3. 1.3 双向直流/直流转换器
    4. 1.4 直流/交流转换器
  8. 2系统设计原理
    1. 2.1 升压转换器
      1. 2.1.1 电感器设计
      2. 2.1.2 整流器二极管选型
      3. 2.1.3 MPPT 运行
    2. 2.2 双向直流/直流转换器
      1. 2.2.1 电感器设计
      2. 2.2.2 低压侧电容器
      3. 2.2.3 高压侧电容器
    3. 2.3 直流/交流转换器
      1. 2.3.1 升压电感器设计
      2. 2.3.2 直流链路电容器
  9. 3系统概述
    1. 3.1 方框图
    2. 3.2 设计注意事项
      1. 3.2.1 升压转换器
        1. 3.2.1.1 高频 FET
        2. 3.2.1.2 输入电压和电流检测
      2. 3.2.2 双向直流/直流转换器
        1. 3.2.2.1 高频 FET
        2. 3.2.2.2 电流和电压测量
        3. 3.2.2.3 输入继电器
      3. 3.2.3 直流/交流转换器
        1. 3.2.3.1 高频 FET
        2. 3.2.3.2 电流测量
        3. 3.2.3.3 电压测量
        4. 3.2.3.4 辅助电源
        5. 3.2.3.5 无源器件选择
    3. 3.3 主要产品
      1. 3.3.1  TMDSCNCD280039C - TMS320F280039C 评估模块 C2000™ MCU controlCARD™
      2. 3.3.2  LMG3522R030 具有集成式驱动器、保护和温度报告功能的 650V 30mΩ GaN FET
      3. 3.3.3  TMCS1123 - 精密霍尔效应电流传感器
      4. 3.3.4  AMC1302 - 具有 ±50mV 输入电压的增强型隔离式精密放大器
      5. 3.3.5  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. 3.3.6  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. 3.3.7  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. 3.3.8  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. 3.3.9  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. 3.3.10 OPA4388 四通道、10MHz、CMOS、零漂移、零交叉、真 RRIO 精密运算放大器
      11. 3.3.11 OPA2388 双通道、10MHz、CMOS、零漂移、零交叉、真 RRIO 精密运算放大器
      12. 3.3.12 INA181 26V 双向 350kHz 电流检测放大器
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
    2. 4.2 注释
    3. 4.3 测试设置
      1. 4.3.1 升压级
      2. 4.3.2 双向直流/直流级 - 降压模式
      3. 4.3.3 直流/交流级
    4. 4.4 测试结果
      1. 4.4.1 升压转换器
      2. 4.4.2 双向直流/直流转换器
        1. 4.4.2.1 降压模式
        2. 4.4.2.2 升压模式
      3. 4.4.3 直流/交流转换器
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
    2. 5.2 工具与软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5. 5.5 商标
  12. 6关于作者
  13. 7修订历史记录

2.1.1 电感器设计

在任何功率转换器设计中，电感器设计都是最重要的部分。与电感器设计相关的四个重要特性是电感值、纹波电流、饱和电流和直流电阻 (DCR)。

通常，电感值可以通过方程式 7 计算得出。

方程式 1. L ≥ V i n × ( V o u t - V i n ) Δ i L p k - p k × f s w × V o u t

其中

  • Vout 是升压转换器的输出电压
  • Vin 是升压转换器的输入电压
  • fsw 是开关频率
  • iL 是电感器纹波电流

另外，电感纹波也可以通过方程式 8 得出。

方程式 2. Δ i L ( p k - p k ) ≥ V i n × ( V o u t - V i n ) L × f s w × V o u t

其中，

  • Vout 是升压转换器的输出电压
  • Vin 是升压转换器的输入电压
  • L 是电感值
  • fsw 是开关频率

如图 1-3 所示，在最坏情况下，升压转换器或单相转换器的占空比为 50%。因此，针对相应的条件计算电感值。正常情况下，建议使用的电感器峰峰值电流应小于电感器平均电流的 40%，以获得最大输出电流。较大值的电感器产生的较小纹波可降低电感器的磁滞损失和 EMI。电感器的饱和电流必须大于计算出的峰值电感器电流。

在升压稳压器中，电感器直流电流可根据方程式 3 计算得出。

方程式 3. I L - D C = V o u t × I o u t V i n × η

其中，

  • Vout 是升压转换器的输出电压
  • Iout 是升压转换器的输出电流
  • Vin 是升压转换器的输入电压
  • η 是电源转换效率

因此，电感器峰值电流根据方程式 4 计算得出。

方程式 4. i L - p k = i L - D C + Δ i L ( p k - p k ) 2