研旭功率硬件定制案例——基于三电平拓扑的DAB模块

定制需求：

一、拓扑结构图（Topology）

二、技术要求（Requirements）

1、目标功率是10kW，开关频率20kHz. （Frequency: 20kHz, Power: 10kW）

2、原边电压最大电压是600V，标况电压540V，副边电压在250-350V可变，标况电压300V，变压器变比600：300 , 额外预留4 : 1抽头备用.（Primary side: 600V, Secondary side: 250V to 350V, Turns ratio for transformer: 600:300, with one extra central tap）

3、原边用IGBT和SiC混合NPC，其中S1, S4, S5, S8为SiC器件，S2, S3, S6, S7为IGBT，如图所示，副边用SiC器件搭全桥.（Hybrid NPC module for primary side, SiC devices for secondary side）

4、L2和Cb1, Cb2给我们留接口，测试按单电感（L1）DAB测试.（L2, Cb1 and Cb2 for future extension）

5、电感参数为：150 µH，可调磁环电感，共2只.（Inductance: 150 µH, 2 pieces）

6、保护功能：过压、过流，脉冲错误，过温检测，短路保护（Protection: overvoltage, overcurrent, fault pulse detection, overtemperature, short-circuit protection）

7、采样信号（Sampling Signals）：

样机实物照片：

测试报告：

一、测试设备

电压探头：泰克P5200A，P5200

电流探头：Ion Physics Corp   CM-100-MM

示波器：MDO3054

电源：研旭10kW双向ACDC变流器

二、测试波形

黄色CH1：输出侧H桥输出电压波形

蓝色CH2：变压器输出电流波形

粉色CH3：输入侧H桥输出电压波形

1、测试条件

输入电压：600VDC

输出电压：300±10VDC

输出功率：5.1kW

开关频率：20kHz

功率方向：正向流动

图1 功率正向流动波形

图2 显示屏信息

2、测试条件

输入电压：600VDC

输出电压：300±10VDC

输出功率：9.4kW

开关频率：20kHz

功率方向：正向流动

图3 功率正向流动波形

图4 显示屏信息