ZHCUD60 July   2025

 

  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 术语
    2. 1.2 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
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1  TMS320F2800137
      2. 2.3.2  LMG3651R025
      3. 2.3.3  LMG2650
      4. 2.3.4  TMCS1126
      5. 2.3.5  ISO6721
      6. 2.3.6  UCC28881
      7. 2.3.7  UCC27712
      8. 2.3.8  TPS562206
      9. 2.3.9  TLV9062
      10. 2.3.10 TLV74033
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 图腾柱 PFC
      1. 3.1.1 电感器额定值
      2. 3.1.2 交流电压检测
      3. 3.1.3 直流链路电压检测
      4. 3.1.4 交流电流检测
      5. 3.1.5 直流链路电容器额定值
    2. 3.2 三相 PMSM 驱动器
      1. 3.2.1 PM 同步电机的磁场定向控制
        1. 3.2.1.1 空间矢量定义和投影
        2. 3.2.1.2 Clarke 变换
        3. 3.2.1.3 Park 变换
        4. 3.2.1.4 交流电机 FOC 基本配置方案
        5. 3.2.1.5 转子磁通位置
      2. 3.2.2 PM 同步电机的无传感器控制
        1. 3.2.2.1 具有锁相环的增强型滑模观测器
          1. 3.2.2.1.1 IPMSM 的数学模型和 FOC 结构
          2. 3.2.2.1.2 IPMSM 的 ESMO 设计
          3. 3.2.2.1.3 使用 PLL 的转子位置和转速估算
      3. 3.2.3 电机驱动器的硬件必要条件
        1. 3.2.3.1 采用三分流器的电流检测
        2. 3.2.3.2 电机电压反馈
  10. 4硬件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
      1. 4.1.1 硬件板概述
      2. 4.1.2 测试条件
      3. 4.1.3 电路板验证所需的测试设备
    2. 4.2 测试设置
    3. 4.3 测试结果
      1. 4.3.1 函数波形
  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 物料清单
      3. 5.1.3 Altium 工程
      4. 5.1.4 Gerber 文件
      5. 5.1.5 PCB 布局建议
    2. 5.2 工具
    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

直流链路电容器额定值

TIDA-010282 使用一个铝电解电容器来实现直流链路。尽管寿命显著延长的聚合物电解质电容器具有可靠的高稳定性,但由于室外压缩机等高度振动环境,这些电容器并非最佳选择。与铝电解电容器中的液体电解质不同,聚合物电解电容器由于固态聚合物结构而不能吸收振动。为了吸收直流链路上的高频分量,在靠近升压级的直流链路中还使用了一个陶瓷电容器以减少高频循环。

  • 电容值计算
    • 基于保持电荷的直流链路电容器容值
      方程式 7. C O U T ( M I N ) 2 × P O U T × 1 f L I N E V O U T 2 - V O U T 2 2
    • 基于电压纹波要求的直流链路电容器容值
      方程式 8. C O U T ( M I N ) = 1 4 × P O U T V O U T × η × 0 . 637 V R I P P L E × 0 . 8 × π × f LINE
    • 电容器降额

      实际电容器容值会因初始电容器容差、温度和老化等因素而变化。每个因素考虑 20%。

      方程式 9. C O U T = C O U T ( M I N ) ( 1 - η t o l e r a n c e ) × ( 1 - η t e m p ) × ( 1 - η a g i n g )
  • 电容电压额定值
    • 考虑峰值纹波电压
      方程式 10. W V D C _ B U S _ C A P _ M I N = V D C B U S + V P P 2
    • 考虑 10% 的瞬态和过压安全裕度
方程式 11. W V D C _ B U S _ C A P = 1 . 1 × W V D C _ B U S _ C A P _ M I N
  • 电容电流 RMS 值

    估算电容器 RMS 电流并不简单,需要执行以下步骤:

    • 角频率由下式给出
      方程式 12. ω = 2 × π × f LINE
    • 迭代次数
      方程式 13. i t e r a t i o n = F S W _ P F C 2 × F L I N E
    • 一个阶跃的值(以秒为单位):
      方程式 14. S t e p = 1 f L I N E I t e r a t i o n
    • 线电压是正弦函数,可由下式确定
      方程式 15. V I N ( t ) = 2 × V I N ( R M S ) × sin ω t
    • 占空比也是输入电压的函数,可通过以下公式进行计算:
      方程式 16. D t = V O U T - V I N ( ω t ) V O U T
    • 在采用功率因数校正时,输入电流也是正弦函数
      方程式 17. I I N t = 2 × P O U T η S y s t e m × V I N ( M I N ) × sin ω t
      方程式 18. I C r m s = 1 I t e r a t i o n × n = 1 I t e r a t i o n I I N n × S t e p 2 × 1 2 × ( 2 - 2 × D ( n × S t e p ) ) - ( 2 - 2 × D ( n × S t e p ) ) 2 2
  • 电容器 ESR 额定值
    方程式 19. E S R M A X V R I P P L E × 0 . 2 P O U T × 2 V I N ( M I N ) × η