研旭电力电子功率硬件--多电平MMC变流控制系统YXPHM-MMC500
发布时间：
2022-12-01 09:41
来源：
原创
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--多电平MMC变流控制系统YXPHM-MMC500，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-MMCFB01全桥模块
模块化多电平变换器（modular multilevel converter，MMC）是级联型多电平换流器中的一种新型结构，在中高压应用领域具有很大的优势。与目前主要的二极管钳位型等多电平拓扑相比，MMC 可以用在电平数很高的情况下，并且损耗小、输出谐波小、冗余性好。相比于级联 H 桥结构，MMC 中的直流母线可避免电容分散而引起的中频变压器数目较多的问题。MMC 每个子模块结构简单，控制相对容易，可以无限拓展。现阶段 MMC 在高电压、大电流应用领域已有直流输电的工程实例。
相比传统的两电平、三电平变换器，MMC采用子模块级联的方式取代了IGBT器件的直接串联，不存在IGBT的动态均压问题，安装维护容易，易于扩大容量。而相比CHB，MMC省去了移相变压器，使子模块数目与承载功率不再受限制，通过增加子模块数目可灵活地扩展其电压和功率等级。
YXPHM-MMCFB01模块拓扑
上图主电路拓扑为电路拓扑架构，功率开关器件采用英飞凌公司的IKW50N60DTP功率管。
YXPHM-MMCFB01模块实物图
三、多电平MMC变流控制系统
系统参数：
1.最大功率15kW，最大电流25A；
2.交流电压380V，直流电压200V-800V；
3.每相可单独运行，每个桥臂含子模块个数为 N=4，每相共2N个子模块，单相共计4N个模块，三相共计6N个模块；
4.单个模块最高耐压650VDC，最大电流25A；
5.模块可选择半桥/全桥拓扑来使用；
6.模块内部集成了驱动及采样电路；
7.模块板载硬件、软件双重保护，过压、过流保护；
8.子模块为插拔式，配套3U机箱，方便组柜，美观大方；
9.子模块电容和桥臂电感的取值可以灵活调整；关键测量点引出；
10.模块能输出母线电压值、交流侧电流值，FB故障信号；
11.LED灯指示电源、运行、故障等状态。
12.开放功率硬件原理图，硬件编程接口
拓扑结构：
实物图：
研旭公司推出的YXSPACE产品系列，能够将用户设计的图形化的高级语言编写的控制算法（Simulink）转换成DIDO、AIAO量，完成实际硬件控制。同时通过YX-VIEW6000监控组态软件，对控制器进行实时监控，从而完成模型的调试与验证。其基本控制框图如下所示：
控制算法模型一般采用Matlab中的Simulink工具搭建，通过研旭提供的simulink驱动库，将模型中的接口与硬件驱动接口绑定后，通过编译工具产生可执行文件，下载至SP6000仿真机中运行，对被控对象进行实际控制。
研旭SP6000仿真机配套软件YXSPACE-VIEW6000（以下简称VIEW6000）主要用于配置仿真机外设的工作模式，同时可以实时监测控制过程中的各类运行量，包括采集量、中间控制变量等。VIEW6000采用组态式架构，用户只需随意托拉控件就可以搭建属于自己的监控界面。用户可以借助6类控件，可以便捷的了解仿真机的控制过程。
研旭SP6000仿真机，采用插卡式结构，基本配置包含CPU板卡、2块模拟采集ADC板卡、模拟输出DAC板卡、数字输出DO板卡、数组输入DI板卡、两块脉宽调制PWM板卡、正交编码QEP/捕获CAP板卡。其板卡配置安装图如下：
上位机监控软件VIEW6000软件，采用组态式交互界面，方便用户灵活、方便的查看仿真机的工作信息。
相关新闻
【南京研旭】邀您共赴中国电工技术学会磁场调制电机专业委员会2026年度学术年会
1.学术年会 围绕磁场调制电机系统、关键技术与工程应用难点开展特邀报告与专题研讨。 参会人员包括专委会全体会员及从事电机科研、设计、制造和经营管理的高等院校、科研院所及企事业单位专家学者等。欢迎与会专家学者提出创新思路，分享研究成果。 2.专业委员会工作会议 2026年度工作汇报及下年度发展方向与重点工作，请专委会全体委员
[南京研旭]正式搬迁至全新办公地址啦！从[新科一路6号]到[南京市江北新区创业路5号粤浦科技园12号楼]，改变的是办公环境，不变的是我们[南京研旭]人深耕行业的初心与携手同行的情谊。
温州见！【南京研旭】邀您共赴第二十一届中国电工技术学会学术年会
第二十一届中国电工技术学会学术年会 2026年9月18日-9月20日，由中国电工技术学会主办，温州大学、《电气技术》杂志社有限公司承办的第二十一届中国电工技术学会学术年会，将在温州君廷酒店一层大堂召开举行。 南京研旭电气科技有限公司诚挚邀请您莅临我们的展位9号，共赴这场电力电子领域的学术年会！
深圳见！【南京研旭】邀您共赴PCIM Asia Shenzhen 2026 —— 深圳国际电力元件、可再生能源管理展览会暨研讨会
深圳国际电力元件 可再生能源管理展览会暨研讨会 2026年8月26日-8月28日，亚洲电力电子行业年度盛会——PCIM Asia Shenzhen 2026（深圳国际电力元件、可再生能源管理展览会）将在深圳国际会展中心（宝安新馆）隆重举行。 南京研旭电气科技有限公司诚挚邀请您莅临我们的展位E69，共赴这场电力电子领域的行业盛宴！
扬州大学电气与能源动力工程学院的研究人员提出了一种基于多尺度广义幅值感知排列熵的直流串联电弧故障检测系统。论文针对光伏系统直流侧串联电弧故障信号随机性强、非平稳性明显及故障特征隐蔽等问题，在排列熵基础上引入幅值感知机制，并结合滑动窗口广义粗粒化方法，增强了对电流信号局部幅值扰动和多尺度动态特征的表征能力。此外，采用PSO对多尺度特征进行权重优化，并利用SVM实现故障识别。实验结果表明，论文提出的方法检测准确率达到99.32%，检测时间为103.62ms，满足UL1699B标准要求，具有较好的实时性和工程应用潜力。文中使用了研旭公司的光伏逆变柜和逆变器YXMG-SGA05，并结合DC-DC变换器和电阻负载搭建实验平台，有效验证了本文方法的可行性。
微信公众号
