ZHDU021 December   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 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
      1. 2.2.1 三电平飞跨电容器开关单元的开关模式
      2. 2.2.2 电源开关器件选择和冷却方法
      3. 2.2.3 升压电感器选择
      4. 2.2.4 飞跨电容器选型
      5. 2.2.5 Cx 电容选择
      6. 2.2.6 直流链路输出电容选择
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 LMG3522R030 - 具有集成驱动器的 650V、30mΩ GaN FET
      2. 2.3.2 TMDSCNCD28P55X - controlCARD 评估模块
        1. 2.3.2.1 硬件特性
        2. 2.3.2.2 软件功能
      3. 2.3.3 TMCS1126 - 具有增强型隔离的精密 500kHz 霍尔效应电流传感器
      4. 2.3.4 UCC33421-Q1 超小型、1.5W、5.0V、5kVRMS 隔离直流/直流模块
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 测试设置
      1. 3.2.1 测试通过直流链路连接到电网的 TIDA-010957
    3. 3.3 测试结果
      1. 3.3.1 测试通过直流链路连接到电网的 TIDA-010957: 均衡电流
        1. 3.3.1.1 标称视在功率
        2. 3.3.1.2 效率与功率与直流链路电压间的关系
          1. 3.3.1.2.1 在 400VAC 且 700VDC 时测试转换器
          2. 3.3.1.2.2 在 400VAC 且 800VDC 时测试转换器
          3. 3.3.1.2.3 在 400VAC 且 900VDC 时测试转换器
          4. 3.3.1.2.4 在 480VAC 且 800VDC 时测试转换器
      2. 3.3.2 使用直流链路测试连接到电网的 TIDA-010957：电流失衡
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 文档支持
    3. 4.3 支持资源
    4. 4.4 商标
  11. 5作者简介
3.3.1.2.1 在 400VAC 且 700VDC 时测试转换器

表 3-1 和表 3-2 收集了作为逆变器和 PFC 运行时 400VAC 和 700VDC 直流/交流转换器的效率。从功率分析仪获得的结果基于 1kW 至 14.7kW 的功率。在大多数工作点，功率效率高于 98%，最高达到了 98.81%。

表 3-1 700VDC 和 400VAC 时的直流/交流转换器用作逆变器
输出功率逆变器操作 效率 总计谐波失真 S3 结温上升
1kW 95.89% 17.8% 7°C
2.42kW 97.99% 7.84% 7°C
3.98kW 98.54% 5.26% 11°C
5.54kW 98.75% 4.1% 14°C
7.03kW 98.80% 3.4% 18°C
8.61kW 98.81% 3% 20°C
10.2kW 98.76% 2.6% 24°C
11.67kW 98.68% 2.2% 32°C
13.28kW 98.59% 2.1% 38°C
14.72kW 98.52% 2% 46°C
表 3-2 700VDC 和 400VAC 时的直流/交流转换器用作 PFC
输出功率 PFC 操作 效率 总计谐波失真 S3 结温上升
2kW 97.84% 9% 6°C
3.75kW 98.47% 5.6% 9.27°C
5.3kW 98.71% 4.2% 12.09°C
6.84kW 98.78% 3.5% 15°C
8.37kW 98.78% 3% 21°C
9.87kW 98.73% 2.6% 24°C
11.46kW 98.66% 2.32% 28.26°C
13.06kW 98.57% 2.1% 35.1°C
14.53kW 98.43% 2% 44°C

我们收集并绘制了表 3-1 和表 3-2 中汇总的所有数据，如图 3-10 至图 3-12 所示。如图 3-10 所示，当将直流/交流作为 PFC 运行时，在逆变器操作方面，可以观察到效率下降 0.09%（可忽略不计），这可能是由功率 FET 的第三象限损耗引起。在图 3-11 中，观察到当功率高于标称功率的一半时，直流/交流转换器显示的总谐波失真低于 3%。图 3-12 展示了电路板中最坏情况下的结温升。满负载时，散热器的温度在 60°C 周围，结温在 105°C 处。这表明，即使系统温度很高，效率数字也非常出色 (98.52%)。


TIDA-010957 700VDC 和 400VAC 时的直流/交流效率

图 3-10 700VDC 和 400VAC 时的直流/交流效率

TIDA-010957 GaN S3 在 700VDC 和 400VAC 时的结温上升

图 3-12 GaN S3 在 700VDC 和 400VAC 时的结温上升

TIDA-010957 700VDC 和 400VAC 时直流/交流转换器的总计谐波失真

图 3-11 700VDC 和 400VAC 时直流/交流转换器的总计谐波失真