ZHDA146 January   2026 LMG3522R030

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2飞跨电容器开关单元的工作原理
    1. 2.1 三电平飞跨电容器开关单元的开关模式
  6. 3飞跨电容器开关单元的设计注意事项
    1. 3.1 导通和开关损耗
      1. 3.1.1 交流导通损耗
      2. 3.1.2 AC 开关损耗
    2. 3.2 无源元件设计
      1. 3.2.1 升压电感器设计
      2. 3.2.2 直流链路高频率纹波
      3. 3.2.3 飞跨电容器设计
    3. 3.3 布局布线注意事项
    4. 3.4 预充电网络
  7. 4实验结果
    1. 4.1 为 TIDA-010957 的飞跨电容器进行预充电
    2. 4.2 稳态运行情况
  8. 5总结
  9. 6参考资料

稳态运行情况

本参考设计在四种不同的工作模式下进行了测试:

  • 逆变器操作:功率从直流侧转换至电网侧。
  • PFC 操作:从电网侧到直流侧的功率转换器。
  • 逆变器加电容功率补偿器:有功功率与无功功率一起注入电网。
  • 逆变器加感性功率补偿器:向电网注入有功功率,并从电网吸收无功功率。

在实验过程中收集的数据被收集并显示在图 4-4图 4-11 中。这些图中显示了所有四个工作点的开关节点电压、电网电流和电网电压。

 实验性 PFC 运行:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 A)图 4-4 实验性 PFC 运行:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 A)

 实验性 PFC 运行:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 B)

图 4-5 实验性 PFC 运行:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 B)
 实验性逆变器运行:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 A)图 4-6 实验性逆变器运行:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 A)

 实验性逆变器运行:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 B)

图 4-7 实验性逆变器运行:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 B)
 实验逆变器与电容补偿:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 A)图 4-8 实验逆变器与电容补偿:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 A)

 实验逆变器与电容补偿:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 B)

图 4-9 实验逆变器与电容补偿:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 B)
 实验性逆变器和电感式补偿:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 A)图 4-10 实验性逆变器和电感式补偿:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 A)

 实验性逆变器和电感式补偿:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 B)

图 4-11 实验性逆变器和电感式补偿:线路电流、线路电压和开关节点电压(图 B)

首先可以观察到,在电网工频周期内,开关节点电压呈现三个明显的电平。这是因为在一个周期的前半段需要小于 50% 的占空比,而在后半段则需要大于 50% 的占空比。如前面各图所示,三个电压电平再加上等效开关频率的倍增,使得电网电流能够具有较低的纹波电流。其次,请注意,从这些结果来看,由于未观察到纹波电流或效率的恶化,因此该拓扑可以通过保持相同的性能在所有工作点上运行。在该参考设计中,通过使用 LMG3522R030,在 18kW 下测量到 98.9% 的峰值效率(平均结温为 105°C)。结温是使用集成温度检测功能从器件得出的。