Smart power
Inverter Solare 10kW Arrow
1. Convertitore Boost Interlacciato MPPT
Il progetto di riferimento del Convertitore Boost Interlacciato con MPPT (tracciamento del punto di massima potenza) è destinato alle applicazioni PV (fotovoltaiche). Si tratta di un circuito Booster Interlacciato con algoritmo MPPT controllato digitalmente per le applicazioni del Sistema di Alimentazione Solare. Funziona ad alta frequenza di commutazione con MOSFET al Carburo di Silicio (SiC) per ottenere basse perdite di potenza, alta efficienza e riduzione di dimensioni e peso.
2. HMI per inverter PV e sistema di accumulo di energia
Questo design di riferimento è una soluzione HMI (Interfaccia Uomo-Macchina) per interfacciarsi con l'attrezzatura di stoccaggio dell'energia (come il sistema PV con inverter / MPPT e caricatore di batterie CLLLC) attraverso il bus CAN. Questa soluzione HMI di riferimento è composta da 5 pulsanti, display LCD e funzione RTC. Oltre all'interfaccia CAN-FD, può anche fornire Ethernet, WIFI e BT e RS485 bidirezionale per connettersi a KNX o altri dispositivi esterni.
3. Convertitore buck sincrono
Questo è un progetto cartaceo di convertitore buck sincrono. È una tipica topologia buck sincrona con 4 MOSFET SiC in parallelo. Opera ad alta frequenza di commutazione per ottenere alta efficienza e riduzione di dimensioni e peso. Può essere utilizzato per applicazioni ad alta potenza, come i sistemi di ricarica, MPPT solare, ecc. Aiuta gli utenti a accelerare i progetti di sistemi MOSFET SiC e a ridurre significativamente il ciclo di sviluppo del prodotto.
Arrow-ST-TE 15kW PFC bidirezionale
Convertitore di potenza bidirezionale a tre fasi e tre livelli di tipo T
Questo design di riferimento rappresenta una soluzione completa per applicazioni di raddrizzatore bidirezionale Active Front End (AFE) trifase ad alta potenza basate sulla topologia T-Type a tre livelli. La topologia del design di riferimento è utilizzata principalmente per applicazioni industriali e di ricarica rapida di veicoli elettrici. Presenta un controllo completamente digitale per microcontrollori ad alte prestazioni che forniscono il controllo completo di PF, THD e del controllo di conversione di potenza.
Convertitore bidirezionale Wolfspeed 22kW (AFE+DC-DC)
1. AFE attivo bidirezionale da 22 kW
Questo design di riferimento dimostra l'applicazione dei MOSFET SiC C3M™ 1200V di Wolfspeed per creare un convertitore bidirezionale front end attivo (AFE) trifase da 22kW per caricabatterie on-board (OBC) di veicoli elettrici (EV); ricarica rapida off-board; e altre applicazioni industriali come sistemi di accumulo di energia e alimentatori PFC trifase. Questo design funziona come convertitore AC/DC autonomo ed è compatibile con ingressi sia monofase che trifase. Ha due modalità operative: modalità di correzione del fattore di potenza (PFC) e modalità inverter. In entrambe le modalità; la tensione del bus DC è flessibile per dimostrare il funzionamento sotto una gamma di condizioni. L'uso di MOSFET SiC C3M™ 32mOhm 1200V in una confezione TO-247-4 fornisce la miglior figura di merito (FOM) e riduce la perdita di commutazione e il crosstalk. Il design raggiunge.
- Rendimento di picco del 98,5% sia in modalità PFC che in modalità inverter
- Densità di potenza di 4,6kW/L
Questo progetto di riferimento è offerto come un pacchetto di progettazione completo che può essere utilizzato come punto di partenza per nuovi progetti SiC.
2. CLLC bidirezionale da 22 kW che utilizza scheda IMS
Questo progetto di riferimento dimostra l'applicazione dei MOSFET SiC E3M 1200V qualificati per l'automotive di Wolfspeed in un pacchetto di montaggio superficiale TO-263-7 (J2) per creare un convertitore DC/DC bidirezionale ad alta efficienza da 22 kW basato su una scheda a substrato metallico isolato (IMS) per caricatore di bordo di veicoli elettrici (EV) e applicazioni simili. I MOSFET della serie E3M™ conformi allo standard AEC-Q101 sono ideali per le applicazioni di bordo più impegnative. Questo progetto è destinato a funzionare con un convertitore a ingresso attivo (AFE) che regola la tensione di ingresso del convertitore DC/DC per ottimizzare l'efficienza del sistema in base alla tensione di uscita (batteria). L'intervallo di ingresso DC è progettato per essere compatibile con sistemi AFE sia monofase che trifase, supportando un'ampia gamma di tensioni di uscita DC da 480 V a 800 V. Un convertitore risonante full bridge CLLC con uno schema di controllo flessibile implementa la modulazione di frequenza, il controllo a sfasamento, la rettificazione sincrona adattiva e una tecnica di riconfigurazione del bridge. L'utilizzo di MOSFET SiC da 1200V 32mΩ qualificati per l'automotive migliora le prestazioni termiche e facilita l'automazione dell'assemblaggio. L'uso di una scheda IMS in questo progetto di riferimento dimostra prestazioni termiche superiori. Il progetto realizza:
- Efficienza di picco del 98,6% sia in modalità di carica che di scarica
- Densità di potenza di 9,4 kW/L
- Funzionamento bidirezionale<
Questo design di riferimento è offerto come un pacchetto di design completo che può essere utilizzato come punto di partenza per nuovi progetti con dispositivi di potenza SiC.
Kit di valutazione Wolfspeed SpeedVal (Kit di valutazione per testare le prestazioni dei MOSFET SiC)
1. Piattaforma di valutazione modulare SpeedVal™ Kit
La piattaforma di valutazione modulare SpeedVal™ Kit di Wolfspeed accelera la transizione dal silicio al carburo di silicio (SiC) con un set flessibile di componenti modulari per la valutazione in circuito delle prestazioni del sistema in punti operativi reali. Valuta e ottimizza le prestazioni di commutazione dinamica ad alta velocità dei MOSFET al carburo di silicio di Wolfspeed abbinati alla scelta di driver di gate di partner leader del settore. Inoltre, la nuova scheda madre a 3 fasi rilasciata consente un controllo preciso e lo sviluppo del firmware con opzioni di controllo flessibili per testare carichi statici semplici o fondamenti avanzati di controllo del motore.
2. Monofase
Scheda di Valutazione
SpeedVal KitTM Scheda di valutazione modulare in Carburo di Silicio Consente ai clienti di testare/valutare/decidere rapidamente quale MOSFET sia il migliore per il loro sistema, principalmente in una configurazione a mezzo ponte con un test a doppio impulso, fornisce un esempio di applicazione buck/boost con codice software per MCU/DSP. Configurazione del kit con Wolfspeed SiC, NXP DSC Controller, Skyworks/ADI/Allegro gate driver, Molex Connector, Bourns Inductors e Kemet MLCC.. ecc.
GUIDA UTENTE PRD-06829
3. Trifase
Guida utente della scheda madre a tre fasi SpeedVal™ Kit
NXP Convertitore/Caricabatteria Bidirezionale (800W)
1. Piattaforma AC-DC bidirezionale
Un inverter a ponte a H a due livelli controlla il trasferimento di potenza attiva dal bus CC al lato CA in modalità inverter, mentre un PFC a polo totem controlla il flusso di potenza inverso dal lato CA al bus CC in modalità PFC.
Scheda demo
Le caratteristiche principali del sistema sono le seguenti:
- Intervallo di tensione CA da 85 Vrms a 265 Vrms; Tensione CC tipica di 380 V
- Potenza nominale di 800 W @220 Vac e potenza nominale di 400 W @110 Vac in entrambe le direzioni
- Progettazione modulare di software e hardware per un comodo riutilizzo interno e valutazione da parte del cliente
- Interfaccia USB isolata per connessione FreeMASTER
- Comunicazione SCI isolata tra lato primario e lato secondario.
- Modalità PFC: efficienza 97%, PF > 0,99, THDi < 5%
- Modalità inverter: efficienza 95,5%, regolazione della tensione di uscita RMS < 1%, THDu < 1% @ carichi lineari, <3% @ carichi non lineari, tempo di recupero < 1 ciclo AC con risposta al carico nominale
- Avvio graduale PFC con TRIAC e modalità burst a basso consumo
- Limitazione della corrente hardware ciclo per ciclo
- Transizione fluida tra modalità inverter e modalità PFC
- Frequenza di commutazione di 20 kHz
- Funzioni di protezione contro sovracorrente, sovra-/sottotensione, fuori gamma di frequenza e sovratemperatura
2. Piattaforma DC-DC bidirezionale
La topologia CLLC è utilizzata per realizzare la conversione di potenza bidirezionale isolata in questo progetto di riferimento, che ha il vantaggio dello zero-voltage-switching (ZVS) in tutto il range di carico per un'elevata efficienza e un'alta densità di potenza. L'energia elettrica può essere trasferita bidirezionalmente con un'unica serie di hardware per il risparmio sui costi e la riduzione del volume. NXP DSC MC56F83783 è utilizzato per abilitare il controllo completamente digitale del sistema di potenza. Con l'aiuto delle flessibili periferiche del DSC, il raddrizzatore sincrono può essere realizzato semplicemente per risparmiare sui costi della distinta base (BOM).
Scheda dimostrativa
Le caratteristiche principali del sistema sono le seguenti:
- Porta alta tensione: 370 ~ 390 VDC, porta bassa tensione: 40 ~ 60 VDC con potenza di 800 W
- L'efficienza di picco è superiore al 96% in modalità di carica della batteria, superiore al 97% in modalità di scarica della batteria
- Intervallo di frequenze di commutazione: 100 ~ 180 kHz, frequenza di risonanza: 150 kHz
- Topologia CLLC per abilitare la conversione di potenza bidirezionale
- Rettificatore sincrono attivo con le periferiche distintive DSC
- Modalità di modulazione ibrida PFM + PSM + Burst per un ampio intervallo di guadagno di tensione e alta efficienza
- Controllore digitale 2P2Z abilitato dalla libreria NXP per una risposta dinamica rapida
- Modalità di funzionamento a tensione costante (CV) e corrente costante (CC) per applicazione batteria
- Progettazione modulare di software e hardware per un comodo riutilizzo interno e valutazione da parte del cliente
- Interfaccia USB isolata per la connessione FreeMASTER
- Comunicazione SCI isolata tra lato primario e lato secondario
- Funzioni di protezione da sovracorrente, sovratensione/sottotensione e sovratemperatura
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