JAJU510J March   2018  – February 2025 TMS320F28P550SG , TMS320F28P550SJ , TMS320F28P559SG-Q1 , TMS320F28P559SJ-Q1

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   リソース
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 主な使用製品
      1. 2.2.1  UCC21710
      2. 2.2.2  UCC5350
      3. 2.2.3  TMS320F28379D
      4. 2.2.4  AMC3306M05
      5. 2.2.5  OPA4388
      6. 2.2.6  TMCS1123
      7. 2.2.7  AMC0330R
      8. 2.2.8  AMC0381D
      9. 2.2.9  UCC14341
      10. 2.2.10 UCC33421
    3. 2.3 システム設計理論
      1. 2.3.1 3 相 T タイプ インバータ
        1. 2.3.1.1 アーキテクチャの概要
        2. 2.3.1.2 LCL フィルタの設計
        3. 2.3.1.3 インダクタの設計
        4. 2.3.1.4 SiC MOSFET の選択
        5. 2.3.1.5 損失の推定
      2. 2.3.2 電圧検出
      3. 2.3.3 電流検出
      4. 2.3.4 システムの補助電源
      5. 2.3.5 ゲート ドライバ
        1. 2.3.5.1 1200V の SiC MOSFET
        2. 2.3.5.2 650V の SiC MOSFET
        3. 2.3.5.3 ゲート ドライバのバイアス電源
      6. 2.3.6 制御設計
        1. 2.3.6.1 電流ループの設計
        2. 2.3.6.2 PFC の DC バス電圧レギュレーション ループの設計
  9. 3ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 3.1 必要なハードウェアとソフトウェア
      1. 3.1.1 ハードウェア
        1. 3.1.1.1 必要なテスト ハードウェア
        2. 3.1.1.2 設計に使用されているマイクロコントローラ リソース (TMS320F28379D)
        3. 3.1.1.3 F28377D、F28379D 制御カードの設定
        4. 3.1.1.4 設計に使用されているマイクロコントローラ リソース (TMS320F280039C)
      2. 3.1.2 ソフトウェア
        1. 3.1.2.1 ファームウェアの概要
          1. 3.1.2.1.1 CCS プロジェクトを開く
          2. 3.1.2.1.2 デジタル電源 SDK のソフトウェア アーキテクチャ
          3. 3.1.2.1.3 割り込みとラボの構造
          4. 3.1.2.1.4 ファームウェアのビルド、ロード、デバッグ
          5. 3.1.2.1.5 CPU ローディング
        2. 3.1.2.2 保護方式
        3. 3.1.2.3 PWM スイッチング方式
        4. 3.1.2.4 ADC ローディング
    2. 3.2 テストと結果
      1. 3.2.1 ラボ 1
      2. 3.2.2 インバータ動作のテスト
        1. 3.2.2.1 ラボ 2
        2. 3.2.2.2 ラボ 3
        3. 3.2.2.3 ラボ 4
      3. 3.2.3 PFC 動作のテスト
        1. 3.2.3.1 ラボ 5
        2. 3.2.3.2 ラボ 6
        3. 3.2.3.3 ラボ 7
      4. 3.2.4 効率に関するテストのセットアップ
      5. 3.2.5 テスト結果
        1. 3.2.5.1 PFC モード
          1. 3.2.5.1.1 PFC スタートアップ - 230VRMS、400VL-L AC 電圧
          2. 3.2.5.1.2 定常状態の結果 - PFC モード
          3. 3.2.5.1.3 効率、THD、力率の結果 (60Hz) – PFCモード
          4. 3.2.5.1.4 ステップ負荷変動による過渡応答テスト
        2. 3.2.5.2 インバータ モード
  10. 4デザイン ファイル
    1. 4.1 回路図
    2. 4.2 部品表 (BOM)
    3. 4.3 PCB レイアウトに関する推奨事項
      1. 4.3.1 レイアウト プリント
    4. 4.4 Altium プロジェクト
    5. 4.5 ガーバー ファイル
    6. 4.6 アセンブリの図面
  11. 5商標
  12. 6著者について
  13. 7改訂履歴

3.2.2.1 ラボ 2

このラボでは、ハードウェアまたは HIL プラットフォーム上で、電力段を開ループで動作させます。図 3-5 に、実際のハードウェアのラボ設定を示します。

TIDA-01606 抵抗性負荷を使用するインバータ モードのラボのセットアップ図 3-5 抵抗性負荷を使用するインバータ モードのラボのセットアップ

図 3-6 に、ソフトウェア図を示します。

TIDA-01606 ラボ 2 のソフトウェア構成図図 3-6 ラボ 2 のソフトウェア構成図

テストの構成に使用した機器の詳細については、ハードウェア テスト設定のセクションも参照してください。<tinv_settings.h> または main.syscfg ファイルのラボ番号を変更してプロジェクトをラボ 2 に設定します (powerSUITE プロジェクトを使用する場合、これは powerSUITE GUI で変更されます)。

user-settings.h ファイルには他にもいくつかの追加オプションがありますが、このユーザー ガイドに記載されているテストでは以下のオプションを使用します。

//
// Option to use SDFM based grid sensing for the current loop
// with this option the inv current from hall sensor is overwritten by the grid current from SDFM
// On Revision 5 of the hardware the only option supported is the SDFM sensing
//
#define TINV_SDFM 1
#define TINV_ADC 2
#define TINV_CURRENT_LOOP_SENSE_OPTION TINV_ADC
....
#if TINV_LAB == 2
#define TINV_TEST_SETUP TINV_TEST_SETUP_RES_LOAD
#define TINV_PROTECTION TINV_PROTECTION_ENABLED
#define TINV_SFRA_TYPE TINV_SFRA_CURRENT
#define TINV_SFRA_AMPLITUDE (float32_t)TINV_SFRA_INJECTION_AMPLITUDE_LEVEL2
#define TINV_POWERFLOW_MODE TINV_INVERTER_MODE
#define TINV_DC_CHECK 0
#define TINV_SPLL_TYPE TINV_SPLL_SRF
#endif

このチェックでは、ソフトウェアはハードウェアまたは HIL プラットフォームのいずれか、あるいは両方で実行されます。

まず、スター型接続負荷に適切な約 500Ω の抵抗性負荷を設定します (テストに適した電力定格を確認)。ただし、インバータ モードは無負荷でも開始できます。12V 補助電源を有効にします。コードをビルドしてロードし、lab2.js ファイルを使用して、CCS ウィンドウでウォッチ対象の変数を入力します。

  • CCS WATCH ウィンドウをデバッグ モードで起動したら、連続的にリフレッシュしてテストを開始します。
  • 高電力テストの際には、デバッグ セッション中に CCS WATCH ウィンドウの TINV_fanSet 機能を使用して、ファンを有効にしてください。
  • TINV_neutralRelaySet に 1 を書き込んでリレーをオンにします。補助電源の消費電流は約 600mA になります。
  • DC バス電圧 Vbus を徐々に 800V まで上昇させます。
  • TINV_clearPWMTrip を 1 に設定して PWM トリップ信号をクリアします。これでスイッチング動作が開始し、電圧の正弦波が出力に表示され始めます。この時点で、補助電源の消費電流は約 800mA になります。ファンが有効なとき、補助電源の合計電流は約 1.4A です。
  • TINV_vdInvRef_pu (デフォルト値は 0.835) は、インバータの AC 出力を開ループ形式で変化させるために使用可能な変調インデックスです。
  • ラボ 3 の閉電流ループに進む前に、グラフ ウィンドウで検出された電圧および電流の測定データを確認します。図 3-7 に、C2000SDFM モジュールを使用して検出した送電網側の電流のグラフ ウィンドウを示します。目盛りは単位あたり (pu) で示されます。
#ifndef __TMS320C28XX_CLA__ 
TINV_dVal1 = TINV_iGrid_A_sensed_pu;
TINV_dVal2 = TINV_iGrid_B_sensed_pu;
TINV_dVal3 = TINV_iGrid_C_sensed_pu; 
TINV_dVal4 = TINV_rgen.out; 
DLOG_4CH_run(&TINV_dLog1); 
#endif
TIDA-01606 検出された送電網電流図 3-7 検出された送電網電流

図 3-8 に、CCS のグラフ ウィンドウで監視される 3 つの送電網電圧を示します。目盛りは単位あたり (pu) で示されます。

TIDA-01606 検出された送電網電圧図 3-8 検出された送電網電圧

図 3-9 に、173VAC および 0.88kW で開ループで動作するインバータの電圧および電流の波形を示します。

TIDA-01606 開ループ インバータの電圧と電流の波形
スコープの信号：チャネル 1 - DC リンク電圧 (青)、チャネル 2 - VPN AC 電圧 (ターコイズ)、
チャネル 3 - IPN AC 電流 (赤)。電圧プローブは 500:1 に縮小されます。
図 3-9 開ループ インバータの電圧と電流の波形