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研旭着力于嵌入式领域、电气领域进行上下游产品的研发、生产、销售
YXPHM-ANPC10b三电平有源中点钳位变流模块
一、概述YXPHM系列功率模块简介
南京研旭公司最新研发推出了YXPHM系列工业级电力电子功率模块,YXPHM系列模块是面向高校实验室、科研院所以及成品电力电子制造厂商的系列功率拓扑模块。具备稳定的可靠性和良好的扩展性,种类丰富,囊括了现今主流的电力电子拓扑结构。外壳采用透明的亚克力板材,美观实用,用户可以方便观察内部的硬件结构,简洁的输入输出设计,减去用户对模块中间环节的困扰,让用户更专注的投入到核心研发中。
YXPHM系列采用基于模型设计的理念,脱胎于研旭成熟产品光伏并网逆变器与风机变流器等成熟产品,又结合了研旭多年的模块化组件与开放式平台研发经验,对该拓扑结构与驱动电路、传感器电路、信号处理电路进一步集成,同时提供实际控制器接口、快速原型控制器结构与实际控制器模块,为用户提供性价比更好的模块化产品。
二、YXPHM-ANPC10b全桥模块
ANPC拓扑是NPC拓扑结构的一种改进型。在“I”型NPC结构的基础上增加了两个开关管,可以主动控制中性点回路的切入,ANPC拓扑结构相对于NPC结构,可以通过调整开关模式来优化损耗分布来提高输出功率和利用效率。
ANPC结构是基于“I”型NPC结构发展出来的一种改进型。NPC结构的一个缺点就是损耗分布不均匀,会导致温升不均衡,进而限制模块的功率输出能力。而ANPC结构由于多了两个开关管以及相应的两个中性点换流回路,可以更加灵活任意的配置开关管可以使损耗没有那么的不均衡,从而能一定程度上提高模块的输出功率。
YXPHM-ANPC10b半桥模块拓扑
三、性能参数:
- 直流电压<800V 最大直流电流<30
- 交流电压<450V 最大交流电流<30
- 最大功率<20kW 开关频率<40kHz
- 采用TMS320F28377D控制器
- 模块板载硬件、软件双重保护,过压、过流保护;
四、PRCP系统—PHM模块+RCP控制器
当前,YXSPACE系列快速原型控制器备受大家关注,由于其支持模型下载功能,非常快捷、方便的验证控制算法。因此为了提高功率模块的使用场合,特将功率模块的模拟采集部分以及数字控制部分通过DB25接口外扩出来,直接与RCP控制器对接,便于RCP直接控制。
图5 YXPHM-TP310b-I与SP2000控制器实物图
图6 YXPHM-TP310b-I与SP6000仿真机实物图
五、常见控制策略
(1)传统的三电平空间矢量调制策略
(2)三电平空间矢量分解控制算法
(3)三电平混合式中点电位平衡控制策略
六、YXPHM功率模块开放性
研旭研发的YXPHM系列产品最大的特点就是开放性,目的是全面支撑用户二次开发。所能提供的资料为:
- 所有硬件图纸,包含原理图和PCB图(PDF格式);
- 内部布线图;
- DSP运行源代码,包含但不限于程序主框架、硬件驱动功能、硬件配置功能、通讯功能、保护功能、编码器功能、采样功能、滤波函数、控制算法等(选配);
- 设备操作说明书;
- 硬件开发设计说明;
- 软件开发设计说明(需选配软件资源开放);
用户获取以上资料后,可以从硬件、软件两个方面进行深度研究,硬件方面可以了解这类变流器的设计思路,以及一些特定成熟的电路。软件方面不仅可以从编程技巧等基础方面获取经验,而且更可以从探究、验证自己的控制算法等理论方面获得成果。
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