- 视频加载中。。。
- 课程目录
- 相关资源
- 课程笔记
大家好 我是TI Century FAEIgor An
今天我将为大家介绍
由TI C2000 Solution开发的三相维也纳PFC的参考设计
希望通过这个参考设计能让大家了解到
在三相维也纳PFC的系统中有哪些TI的芯片可供大家参考和选择
同时也非常希望我们在实现
三相维也纳PFC的控制算法上
能对您有所启发和帮助
我将分为下面四个方面给大家进行介绍
第一个方面就三相维也纳PFC应用比较广泛的
电动汽车充电中的应用领域结合三相维也纳PFC
介绍充电中领域主要的解决方案
以及三相维也纳PFC
在充电中领域的一些地位和市场情况
第二个方面介绍三相维也纳PFC的硬件配置
第三个方面是我们实现的三相维也纳PFC的主控环路的设计
第四个方面是我们在实现这个三相维也纳PFC控制环路
这个软件的结构和一些测试结果
电动汽车充电系统中我们主要分为下面三种
基本的使用功耗第一种是我们认为是慢充
或者是功率比较小的充电
那它基本上就是由外面引入一个单相的交流电源
那由车载的AC-DCDC-DC车载充电设备
车上电池机用充电
那第二个等级我们认为其实
和第一个等级的基本配置是一样的
只是它的功率稍微增大了
那我们这里便是它基本的接口类型
那第三种就是我们一般
会在外面经常看到的一些
这种完全是在车外面的电动充电装
那这我们称之为直流充电装因为它最终的输出就是
一个直流的电源
供给我们的电池充电
那在这种应用里面
那非常多的解决方案
都采用了三相维也纳PFC
那对每一种方案中我们可选的基本拓普
我们做了以下基本罗列
那对于车载来说 因为它是单相
前提我会有一个单相的PFC
这种单相PFC我可能直接就是一个单相boost
或者是向我们列出的这个它是一个交错并联的这个PFC
那对于各种方案
我们都有相应的TI一些参考设计
那后期DC-DC我们可使用并联的交错的LLC
或者是我们的PSFB
那对于车外面的三相充电系统大的相对大功率一点
那我们可能前级的PFC我们用三相的PFC
那传统三相PFC是那种六管式的PFC
那我们这里介绍的是在充电装里面非常广泛应用的
这个三相维也纳PFC以及后级的和上面
基本类似的LLC或者PSFB
那下面这些标号是我们在TI设计的一些参考设计项目标号
大家可以在TI的官网上搜索这些标号
来找到它们相应对应的这些资料
那这种由于它的功率等级比较高所以它的充电速度很快
对于这个快速充电系统中尤其是带三相PFC的系统
那如果我前端不去进行PFC控制它在充电的时候
比如说我这个电压是标准正旋那我如果没有PFC功能
它的这个整流直接整流出来
供给后面充电
它也可以实现充电功能
但是由于我整个前端输入电流
是一个这个非正旋的
它有非常大的斜波干扰可能会影响我们的电
同时它的一个PF质也是非常差的
在一些这个要求比较严格的地区或者国家
它可能是不能够使用的
那如果我们加了PFC功能那我们知道PFC的一个主要功能
就是把输入电流调理成
和输入电压同相位
同时也是正旋的这种电流波形能减少它的斜波 改善PF
那我们得到的就是很漂亮的一个正旋波形
那我们有非常多的这个不同的拓普可以实现这个PFC功能
那在我们这个设计中我们选用了维也纳PFC
那它有几个非常明显的主要优势
如果大家之前对维也纳有一些了解的话
可能对它的基本优点会比较了解那最典型的就是
由于我把这个两管串联而且是接到中线和下面
ABC输入电压之间所以每一个管子在工作的时候
它的管压降并不像传统的六管它是整个母线
那我们在维也纳的时候每个管子工作的时候
它两端承受的最高电压
实际上是半个母线
也就是母线的一半那所以我整个管子
它的耐压等级
我就可以选低耐压等级的同时由于它的这个管子上面
降落的电压压降相对较低那它整个的开发损耗
也会比较低
那同时它 由于它实际上
是一个三电频的工作系统
它有一个零电压状态还有一个正和负
所以它的这个EMC EMI
会比传统的那种PFC会好
等等等等一系列它更容易实现这种较高效率的拓普
所以 基于这种特点它在这个电动汽车充电装的
这个应用上被广泛使用当然它有一个缺点或者叫不足吧
它的电流只能实现这个单相流动它是不能实现双相流动
像我们六管这种PFC它可以实现电流双相流动
所以在一些需要能量回馈的这种应用中
可能三相维也纳PFC并不是很适用
那这个就是我们今天
介绍的这个中心的设计
它的这个设计号就是TIDM-1000
那我们后面大家可以在网上
搜到这个TIDesigns
相关的设计资料从硬件到软件都会公开给大家
那这面列出了我们主要的这个技术指标
好 那我们支持相当于就是110 三相110
相当于就是208或者是380的这种AC输入
母线电压600到700伏
1.2千瓦或者2.4千瓦
那我们可以达到就是
peak的效率
可以大到98%以上
OK
然后呢我们的这个TI的
所有电源数字解决方案
其实属于TI的这个数字电源解决方案
我们有几个平台
向跟大家发布我们的这个
公开的一些资源我们一些参考设计的源码
加一些原理图PCB这些我们都是完全公开给大家的
那大家有一个软件叫PowerSUITE那它是集成在我们C2000的
一个叫ControlSUITE的一个软件中
那同时这里面我们特别
highlight一个就是我们用于
实现这个解决方案的是我们
28377D这颗C2000的芯片
那这个是比较新的一个芯片是在2016年和2015后半年
这个阶段向市场推出的
那这颗芯片较之前C2000芯片有非常大的提升
那就是我们加了一个TMU单元它是一个硬件的三角函数加速器
有了这个三角函数加速器我们在计算Sin Cos甚至除法等等
这些三角函数相关的一些运算的时候速度得到了大大的提升
那比如说计算一个Sin没有TMU的这个C2000的芯片
那之前我们计算大概需要
这个30个质量周期左右
去运算完这个Sin结果那有了TMU 那这个质量周期
缩短了四到五个CPU质量周期
所以在运算效率上是
非常明显非常大幅的提升
同时我们引入了Delta Sigma这个解调
这个也是集成在我们新型的C2000系列芯片中
Delta Sigma解调的这个功能
它可以配合外部外挂的这个
Delta Sigma调制的芯片
去实现整个信号
用Delta Sigma进行采样
同时我们在新型C2000这个比较器內部集成比较器做了一定的改进
那实现这个窗口比较的功能那之前我们用过之前的
这个C2000呢功能是会知道我们之前C2000内部集成比较器
只是一个单端比较器只能有一个点
比如说我做电流保护它只能保护半边的
那现在我们有一个窗口那就是正负的这个
我们都可以得到保护
还有就是SFRA那这个是一个非常强大的
C2000数字电源上的一个工具
那这个就是用软件的方式实现环状分析仪的功能
那可以让您在线去测出整个闭环的波特图
它的平移响应 复制响应还有就是复制响应等等
这些信息我都可以通过SFRA这个工具给您在线的分析出来
同时我们有一个compositor designer就是帮助您
设计您的控制环路所以您有了SFRA
加上compositor designer这两个就形成了一个闭环
那您就可以用SFRA测一下波特图哪里不满意的
那您通过compositor designer去调您的PI或是2P2J等等
这些控制器的控制参数那这种基本就实现了
我们近似于的这个Control 2 boxes分析
和它的这个帮助您设计矫正器的功能
所以非常智能同时我们通过PowerSUITE
我们把一些典型拓普集成的PowerSUITE
实现了这个图形化设计
那维也纳PFC也是在其中之一所以如果您有一个新的板子
您不想去手写代码去调这个维也纳PFC的这个控制环路
您也可以通过PowerSUITE通过图形化界面的方式
去配置您的[听不清]端口去配置您的ADC
然后去配置您各种采样回路它的一个比例增益
然后去运行你的系统开环闭环然后还可以通过SFRA
去compositor designer
去设定您的矫正器
所以整个这个TI所提供的这个工具非常便捷的只是让您
去快速的开发您的系统
那对硬件方面呢我们在这里列出了就是我们
整个应用中实现中所用到的TI一些外围芯片
像我们的一些采样隔离一些电源
那我们都在这个参考设计中有所体现也可以参考我们的这个选择
来去决定是不是和我们用同样的芯片
或是去比较一下您的选择和我们用的芯片
在性能和各方面性价比上的一些差距
好 第一部分的介绍就给大家介绍到这里
欢迎大家继续关注下一部分的内容谢谢大家
猜你喜欢
换一换
推荐帖子
- TMS320C6748在stareware中有支持 TFTP 实例吗?
- 在stareware中有没有支持TFTP的代码,或是实例,这种方式可以实现吗? 在开发板demo中有:ENET_HTTPD、ENET_ECHO、ENET_HTTPD_rmii,可以从这几个找到相关代码吗? 比如说: 在第三方的LWIP中是支持TFTP,在在开发板demo中没有 TFTP 实例,需要自己开发?是这样吗? 我们没有StarterWare的tftp例程,我们有sys/bios的tf...
- Aguilera DSP 与 ARM 处理器
- 什么叫做OTP片、掩膜片,两者的区别何在?
- OTP means one time program,一次性编程 MTP means multi time program,多次性编程 OTP(One Time Program)是MCU的一种存储器类型 MCU按其存储器类型可分为MASK(掩模)ROM、OTP(一次性可编程)ROM、FLASHROM等类型。 MASKROM的MCU价格便宜,但程序在出厂时已经...
- fish001 模拟与混合信号
- TMS320F28027之ADC优先级
- 当数个SOC标志同时被设置,两种形式的优先级顺序中的一种决定它们转换的顺序。默认的决定方式是轮转。在这种策略中,没有某个SOC会有比其它更高的优先级。优先级由轮转指针决定。ADCSOCPRIORITYCTL寄存器中的RRPOINTER指向最后转换的SOC。最高优先级SOC就是下一个比RRPOINTER值大的SOC,在SOC0到SOC15中轮回。复位时的值是32,因为0表示转换已经发生。当RRPO...
- Jacktang DSP 与 ARM 处理器
- C语言中&和&&运算符的差异性验证
- 算术运算符&执行的结果得到的是一个具体的数值,而逻辑运算符执行的结果是0或者1。 运算说明 算术运算符&运算的时候是将运算符两侧的数先转换成二进制,然后进行“按位与”操作。 逻辑运算符&&运算的时候是判断运算符两侧的数是不是都为“真”,只有都为真,结果才是“真”,也就是结果是1,否则只要两个操作数有一个为“假“,那么得到的结果就是“假”,也就是结果为0。 详细解释 ...
- Aguilera 微控制器 MCU