ZHCUBL4B December   2023  – February 2026

 

  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 重点产品
      1. 3.3.1  TMDSCNCD28P55X - controlCARD 评估模块
      2. 3.3.2  TMDSCNCD280039C - TMS320F280039C 评估模块 C2000™ MCU controlCARD™
      3. 3.3.3  LMG3522R030 具有集成式驱动器、保护和温度报告功能的 650V 30mΩ GaN FET
      4. 3.3.4  TMCS1123 - 精密霍尔效应电流传感器
      5. 3.3.5  AMC1302 - 具有 ±50mV 输入电压的增强型隔离式精密放大器
      6. 3.3.6  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
      7. 3.3.7  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
      8. 3.3.8  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
      9. 3.3.9  ISOW1044 具有集成直流/直流电源的低辐射、5kVRMS 隔离式 CAN FD 收发器
      10. 3.3.10 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
      11. 3.3.11 OPA4388 四通道、10MHz、CMOS、零漂移、零交叉、真 RRIO 精密运算放大器
      12. 3.3.12 OPA2388 双通道、10MHz、CMOS、零漂移、零交叉、真 RRIO 精密运算放大器
      13. 3.3.13 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
      1. 4.1.1 其他硬件建议
    2. 4.2 测试设置
      1. 4.2.1 升压级
      2. 4.2.2 双向直流/直流级
        1. 4.2.2.1 降压模式
        2. 4.2.2.2 升压模式
      3. 4.2.3 直流/交流级
    3. 4.3 测试结果
      1. 4.3.1 升压转换器
        1. 4.3.1.1 开关节点波形
        2. 4.3.1.2 效率测量
        3. 4.3.1.3 GaN 结温测量
      2. 4.3.2 双向直流/直流转换器
        1. 4.3.2.1 降压模式
          1. 4.3.2.1.1 效率测量
          2. 4.3.2.1.2 GaN 结温测量
        2. 4.3.2.2 升压模式
          1. 4.3.2.2.1 效率测量
          2. 4.3.2.2.2 开关节点波形
          3. 4.3.2.2.3 GaN 结温测量
      3. 4.3.3 直流/交流转换器
        1. 4.3.3.1 效率测量
        2. 4.3.3.2 开关节点波形
        3. 4.3.3.3 总谐波失真比较
        4. 4.3.3.4 无功功率能力
        5. 4.3.3.5 GaN 结温测量
  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
4.3.2.2.1 效率测量

图 4-3 和表 4-3 展示了在 400V 直流链路输出时，在升压模式下运行的双向直流/直流转换器的效率。所考虑的输入电池电压为 80V、160V、240V 和 320V，该表显示转换器可分别实现 97.4%、98.7%、99.2% 和 99.4% 的峰值效率。

TIDA-010938 升压模式下的双向直流/直流效率图 4-11 升压模式下的双向直流/直流效率
表 4-3 升压模式下的双向直流/直流效率
输出功率 Vbat = 80V 时的效率 输出功率 Vbat = 160V 时的效率 输出功率 Vbat = 240V 时的效率 输出功率 Vbat = 320V 时的效率
0.1kW 93.9% 0.3kW 96.9% 0.7kW 98.4% 1.0kW 99.1%
0.3kW 96.2% 0.6kW 98.1% 1.2kW 99.0% 1.6kW 99.3%
0.4kW 96.8% 0.9kW 98.6% 1.7kW 99.2% 2.2kW 99.3%
0.6kW 96.9% 1.2kW 98.6% 2.1kW 99.2% 2.9kW 99.3%
0.7kW 97.1% 1.5kW 98.7% 2.6kW 99.1% 3.5kW 99.3%
0.9kW 97.2% 1.8kW 98.6% 3.1kW 99.1% 4.1kW 99.4%
1.0kW 97.4% 2.1kW 98.6% 3.5kW 99.1% 4.7kW 99.3%
1.1kW 97.4% 2.4kW 98.6% 4.0kW 99.1% 5.3kW 99.3%
1.3kW 97.3% 2.7kW 98.6% 4.5kW 99.1% 5.9kW 99.3%
1.4kW 97.3% 3.0kW 98.6% 4.9kW 99.1% 6.5kW 99.2%
1.5kW 97.3% 3.3kW 98.5% 5.4kW 99.0% 7.2kW 99.3%
1.7kW 97.2% 3.6kW 98.5% 5.8kW 98.9%

7.5kW

 99.3%
1.9kW 97.1% 3.9kW 98.5% 6.3kW 99.0%

7.8kW

 99.2%
1.9kW 96.9% 4.2kW 98.4% 6.7kW 98.9%
2.1kW 96.6%

4.4kW

 98.3%

升压模式的结果与降压模式的结果类似，但低功率时的损耗更高，效率也更低。这是由于升压运行以及 GaN FET 在升压到更高电压时的更高损耗所致。