스마트 파워

1. MPPT 인터리브드 부스트 컨버터

MPPT(Maximum power point tracking) 인터리브드 부스트 컨버터는 PV(Photovoltaic) 응용 레퍼런스 설계를 위한 것입니다. 이는 디지털 제어 MPPT 알고리즘을 사용하는 인터리브드 부스트 회로로, 태양광 발전 시스템 응용에 적합합니다. 실리콘 카바이드(SiC) MOSFET을 사용하여 높은 스위칭 주파수에서 작동하며, 이를 통해 낮은 전력 손실, 높은 효율성, 크기 및 무게 감소를 달성합니다.

2. PV 인버터 및 에너지 저장 시스템용 HMI

이 레퍼런스 디자인은 CAN 버스를 통해 에너지 저장 장비(인버터 / MPPT 및 CLLLC 배터리 충전기를 포함한 PV 시스템 등)와 인터페이스하기 위한 HMI(Human Machine Interface) 솔루션입니다. 이 HMI 레퍼런스 솔루션은 5개의 버튼, LCD 디스플레이 및 RTC 기능으로 구성되어 있습니다. CAN-FD 인터페이스 외에도 Ethernet, WIFI & BT 및 2-way RS485를 통해 KNX 또는 기타 외부 장치에 연결할 수 있습니다.

3. 동기 벅 컨버터

이것은 동기식 벅 컨버터의 설계 문서입니다. 이는 4개의 병렬 SiC MOSFET를 사용하는 일반적인 동기식 벅 토폴로지입니다. 높은 스위칭 주파수로 동작하여 높은 효율을 달성하고 크기 및 무게 감소를 실현합니다. 충전 시스템, 태양광 MPPT 등과 같은 고전력 응용 분야에 사용할 수 있습니다. SiC MOSFET 시스템 설계를 가속화하고 제품 개발 주기를 대폭 단축하는 데 도움을 줍니다.

Arrow-ST-TE 15kW 양방향 PFC

3상 3단계 T형 양방향 전력 변환기

이 참고 디자인은 3레벨 T-Type 토폴로지를 기반으로 한 고출력 3상 능동 프런트 엔드(AFE) 양방향 정류기 애플리케이션에 대한 완벽한 솔루션을 나타냅니다. 참고 디자인 토폴로지는 주로 산업 및 전기차 DC 고속 충전 애플리케이션에 사용됩니다. 이 디자인은 PF, THD 및 전력 변환 제어의 완전한 제어를 제공하는 고성능 마이크로컨트롤러를 위한 완전 디지털 제어를 특징으로 합니다.

Wolfspeed 22kW 양방향 컨버터 (AFE+DC-DC)

1. 22 kW 양방향 능동 정류기 (AFE)

이 레퍼런스 디자인은 Wolfspeed의 1200V C3M™ SiC MOSFET을 활용하여 전기차(EV) OBC(차량 내 충전기), 차량 외부 고속 충전, 에너지 저장 시스템 및 3상 PFC 전원 공급 장치와 같은 산업 응용 분야를 위한 22kW 3상 양방향 액티브 프론트 엔드(AFE) 컨버터를 생성하는 방법을 보여줍니다. 이 디자인은 독립형 AC/DC 컨버터로 작동하며, 단상 및 3상 입력 모두와 호환됩니다. 운영 모드는 두 가지로, 전력 계수 보정(PFC) 모드와 인버터 모드가 있습니다. 두 모드 모두 DC 버스 전압이 유연하여 다양한 조건에서 동작을 보여줄 수 있습니다. TO-247-4 패키지의 1200V C3M™ 32mOhm SiC MOSFET을 사용하면 최고의 특징 지표(FOM)를 제공하며 스위칭 손실과 상호 간섭(cross talk)을 줄입니다. 이 디자인은 이를 달성합니다.

이 참조 설계는 새로운 SiC 설계를 위한 시작점으로 사용할 수 있는 포괄적인 설계 패키지로 제공됩니다.

2. 22 kW 양방향 CLLC IMS 보드 사용

이 참조 설계는 Wolfspeed의 자동차 인증 E3M 1200V SiC MOSFET을 TO-263-7(J2) 표면 실장 패키지로 적용하여 절연 금속 기판(IMS) 보드를 기반으로 한 전기차(EV) 온보드 충전기(OBC) 및 유사한 응용 프로그램용 22 kW 양방향 고효율 DC/DC 컨버터를 구현하는 방법을 보여줍니다. AEC-Q101 인증을 받은 E3M™ 시리즈 MOSFET은 가장 까다로운 온보드 응용 프로그램에 매우 적합합니다. 이 설계는 출력(배터리) 전압에 따라 시스템 효율성을 최적화하기 위해 DC/DC 컨버터의 입력 전압을 조정하는 능동 프론트엔드(AFE) 컨버터와 함께 작동하도록 설계되었습니다. DC 입력 범위는 단상 및 3상 AFE 시스템 모두와 호환되도록 설계되었으며, 480 V-800 V의 광범위한 DC 출력 전압 범위를 지원합니다. 유연한 제어 방식을 채택한 풀 브리지 CLLC 공진 컨버터는 주파수 변조, 위상 이동 제어, 적응형 동기 정류 및 브리지 재구성 기술을 구현합니다. 1200V 32mΩ 자동차 인증 SiC MOSFET의 사용은 열 성능을 향상시키며 조립 자동화를 용이하게 합니다. 이 참조 설계에서 IMS PCB를 사용함에 따라 우수한 열 성능을 제공합니다. 이 설계는 다음을 달성합니다:

이 참고 설계는 SiC 전력 디바이스를 사용한 새로운 설계를 위한 시작점으로 사용할 수 있는 종합적인 설계 패키지로 제공됩니다.

Wolfspeed SpeedVal Kit (SiC MOSFET 성능을 테스트하는 평가 키트)

1. SpeedVal™ 키트 모듈형 평가 플랫폼

Wolfspeed의 SpeedVal™ Kit Modular Evaluation Platform은 실리콘에서 실리콘 카바이드(SiC)로의 전환을 가속화하며, 실제 작동 지점에서 시스템 성능을 회로 내에서 평가하기 위한 유연한 빌딩 블록 세트를 제공합니다. Wolfspeed 실리콘 카바이드 MOSFET의 고속 동적 스위칭 성능을 산업 선도 파트너의 게이트 드라이버 선택과 함께 평가 및 최적화할 수 있습니다. 또한, 새로 출시된 3상 마더보드는 간단한 정적 부하 테스트 또는 고급 모터 제어 기반을 테스트하기 위해 유연한 제어 옵션을 활용하여 정밀 제어 및 펌웨어 개발을 가능하게 합니다.

2. 단상

평가 보드

SpeedVal KitTM 모듈형 실리콘 카바이드 평가 보드는 고객이 주로 반브리지 구성에서 더블 펄스 테스트를 통해 MOSFET을 신속하게 테스트/평가/결정할 수 있도록 지원하며, MCU/DSP를 위한 소프트웨어 코드와 함께 버크/부스트 애플리케이션 예제를 제공합니다. 키트는 Wolfspeed SiC, NXP DSC Controller, Skyworks/ADI/Allegro 게이트 드라이버, Molex Connector, Bourns Inductors, Kemet MLCC 등으로 구성됩니다.

사용자 가이드 PRD-06829

3. 삼상

SpeedVal™ Kit 삼상 메인보드 사용자 가이드

NXP 양방향 전력 변환기 / 충전기 (800W)

1. 양방향 AC-DC 플랫폼

2단 H-브리지 인버터는 인버터 모드에서 DC 버스에서 AC 측으로의 유효 전력 전송을 제어하고, 토템폴 PFC는 PFC 모드에서 AC 측에서 DC 버스로의 역방향 전력 흐름을 제어합니다.

시스템의 주요 기능은 다음과 같습니다:

2. 양방향 DC-DC 플랫폼

이 참조 설계에서는 격리된 양방향 전력 변환을 구현하기 위해 CLLC 토폴로지를 사용하며, 이는 전체 부하 범위에서 고효율과 고전력 밀도를 위한 제로 전압 스위칭(ZVS)의 이점을 제공합니다. 하나의 하드웨어 세트만으로 전력을 양방향으로 전송할 수 있어 비용 절감과 부피 감소가 가능합니다. NXP DSC MC56F83783은 전력 시스템의 완전 디지털 제어를 가능하게 합니다. DSC의 유연한 주변 장치 덕분에 단순히 동기 정류기를 구현하여 BOM 비용을 절감할 수 있습니다.

시스템의 주요 기능은 다음과 같습니다: