ZHCUBL8A December   2023  – June 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 具有直流/直流转换器的 PV 或电池输入
    2. 1.2 隔离和 CLLLC 转换器
    3. 1.3 直流/交流转换器
    4. 1.4 主要系统规格
  8. 2系统设计原理
    1. 2.1 升压转换器设计
    2. 2.2 MPPT 操作
    3. 2.3 CLLLC 转换器设计
      1. 2.3.1 实现零电压开关 (ZVS)
      2. 2.3.2 谐振回路设计
    4. 2.4 直流/交流转换器设计
  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 直流/直流转换器
        1. 3.2.1.1 输入电流和电压检测和 MPPT
        2. 3.2.1.2 浪涌电流限制
      2. 3.2.2 CLLLC 转换器
        1. 3.2.2.1 低压侧
        2. 3.2.2.2 高压侧
        3. 3.2.2.3 调制方案
      3. 3.2.3 直流/交流转换器
        1. 3.2.3.1 有源元件选择
          1. 3.2.3.1.1 高频 FET：GaN FET
          2. 3.2.3.1.2 隔离式电源
          3. 3.2.3.1.3 低频 FET
        2. 3.2.3.2 无源元件选择
          1. 3.2.3.2.1 升压电感器选择
          2. 3.2.3.2.2 Cx 电容选择
          3. 3.2.3.2.3 EMI 滤波器设计
          4. 3.2.3.2.4 直流链路输出电容
        3. 3.2.3.3 电压和电流测量
    3. 3.3 重点产品
      1. 3.3.1  TMDSCNCD280039C - TMS320F280039C 评估模块 C2000™ MCU controlCARD™
      2. 3.3.2  LMG3522R050 - 具有集成驱动器的 650V 50mΩ GaN FET
      3. 3.3.3  LMG2100R044 - 100V、35A GaN 半桥功率级
      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  AMC3330 - 具有集成式直流/直流转换器的 ±1V 输入、增强型隔离式精密放大器
      7. 3.3.7  AMC1311 - 高阻抗 2V 输入增强型隔离式放大器
      8. 3.3.8  ISO6741 - EMC 性能优异的通用增强型四通道数字隔离器
      9. 3.3.9  UCC21540 - 增强型隔离式双通道栅极驱动器
      10. 3.3.10 LM5164 - 具有超低 IQ 的 100V 输入、1A 同步直流/直流降压转换器
  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 测试设置
      1. 4.2.1 直流/直流测试
      2. 4.2.2 直流/交流测试
    3. 4.3 测试结果
      1. 4.3.1 输入直流/直流升压结果
      2. 4.3.2 CLLLC 结果
      3. 4.3.3 直流/交流结果
  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作者简介
  13. 7修订历史记录

1.3 直流/交流转换器

在此微型逆变器参考设计中选择了图腾柱拓扑。与其他直流/交流拓扑相比，图腾柱拓扑表现出更高的性能和更低的成本。图腾柱的一个缺点是，与其他直流/交流拓扑（如 H 桥、双极或高效可靠的逆变器概念 (HERIC))相比，图腾柱具有高共模噪声。相反，电池板和电网之间的隔离可以显著降低从直流到交流的漏电流。图腾柱设计为以连续导通模式 (CCM) 运行。由于纹波电流峰峰值较低，与不连续导通模式 (DCM) 相比，这可以降低导通损耗并获得更好的 EMI 性能。图 1-5 显示了此拓扑的方框图。

TIDA-010933 图腾柱直流/交流方框图图 1-5 图腾柱直流/交流方框图

在图腾柱直流/交流中，有两个半桥。一个在高频下工作，另一个在线路频率下工作。高频开关基于 GaN 技术，可实现用于正弦电网电流控制的 125kHz 开关频率。

低频开关用作电网电压整流器。在负半周期内，开关 Q4 持续导通，Q3 关断，当半周期为正时，开关 Q4 关断，开关 Q3 持续导通。请注意，两个半桥都需要具有死区时间以避免击穿。

测量电网中的电流，并随后由 MCU 使用比例谐振 (PR) 控制器进行控制。为了控制有功功率和无功功率，需要对在公共耦合点 (PCC) 内流动的电流进行高精度测量。电流控制需要实施与电网电压同步的锁相环 (PLL)。直流链路电压控制环路用于控制电网中活动灌电流或拉电流的振幅。