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

3.1.1.2 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)

表 3-1 にボード上の電力段の制御に使用される主要なコントローラ ペリフェラルの詳細を示し、表 3-2 に主要なコネクタと機能の一覧を示します。

表 3-1 基板の電力段の制御に使用される主要なコントローラ ペリフェラル
ピン番号 説明 ソフトウェア名
15、31、28 送電網の電圧検出相 A、B、C TINV_VGRID_A、B、C
21、33、30 インバータ側の電圧相 A、B、C TINV_VINV_A、B、C
25、37、34 インバータ側の電流相 A TINV_IINV_A、B、C
42 バス電圧検出 TINV_VBUS
40 バス電圧の中間点検出 TINV_VBUS_MID
12、14、18、20 温度 A、B、C、周囲 TINV_TEMP_A、B、C、AMB
49、50、58 PWM1 相 A、B、C TINV_Q1_A、B、C
51、52、60 PWM3 相 A、B、C TINV_Q3_A、B、C
53、54、62 PWM2 相 A、B、C TINV_Q2_A、B、C
99、103、107 SDFM データ IG A、B、C TINV_IGRID_A、B、C
101、105、109 SDFM クロック IG A、B、C
57、75 SDFM クロック ソース
89、87、85 SiC フォルト信号 A、B、C (アクティブ Low) TINV_FAULT_A、B、C
92 制御リレー A、B、C。
E7 は、1 つの GPIO を使用してすべてのリレーを制御します。		 TINV_RELAY_N
61、63 ゲート ドライバ電源 PWM TINV_GATE_DRIVE
71 ファンの制御 GPIO。従来、E6 では、ファンの制御 GPIO はピン 59 でした。 TINV_FAN
108、110 ファームウェアのデバッグ開始時にドッキング ステーションでの ISR のネスティングなどを確認するために使用 TINV_PROFILING1、2 年
95 ゲート ドライバのイネーブル TNV_PWM_EN
81 ゲート ドライバのリセット TINV_R
注:

C2000Ware_DigitalPower_SDK で E7 ハードウェアをサポートするため、ソフトウェアに小規模な変更が加えられました。新しいファン制御 GPIO をサポートするために、tinv_user_settings.h のコードを必ず変更してください。

//#define TINV_FAN_GPIO                      9
//#define TINV_FAN_GPIO_PIN_CONFIG           GPIO_9_GPIO9

#define TINV_FAN_GPIO                      18
#define TINV_FAN_GPIO_PIN_CONFIG           GPIO_18_GPIO18

CCS WATCH ウィンドウでリレー ユーザー制御を行うには、TINV_neutralRelaySet 関数を使用してリレーを制御します (E7 ハードウェアの変更)。また、絶縁バイアス電源イネーブル ピンはアクティブ Low です。ユーザーが CCS デバッガを起動すると、デフォルトで電源が有効になります。TINV_allRelaySet 関数はバイアス電源のイネーブル ピンに影響を及ぼすため、使用しないでください。FET が過熱する可能性があるので、高電力をプッシュする前に、TINV_fanSet 関数でファンを有効にしてください。

表 3-2 主要なコネクタと機能
コネクタ名 機能
J13、J15、J18 VDC+、VDC_MID、VDC 端子
J30、J14、J16、J17 PE (保護アース)、L1、L2、L3 端子
J3 12V 補助電源
J1 補助電源用ジャンパ
J26、J29B HSEC 制御カードのコネクタ スロット
J4、J5、J6 MCU GND リファレンス オプション。一度に 1 つのオプションを選択してください。デフォルトは J6 (GRID_GND / PE) です
J19、J20、J21 ファン コネクタ
S1–S5 5 つのすべてのスイッチを、379D の場合はポジション 1、039C の場合はポジション 3 のいずれかに設定します。PCB には、ユーザーが設定を構成するのに役立つシルクスクリーン ラベルがあります。
注:

デフォルトの MCU GND リファレンスは GLID_GND / PE です。R10 の代わりにフェライトを使うと、同相ノイズ除去に役立ちます。マイコンのリファレンスとして J4 と J5 のどちらかを選択する場合は、高電圧入力ソース (例：3-P Chroma) を使用してテストする際に、絶縁型 12V ベンチ電源を使用してください。スイッチング ノイズが伝導エミッションと放射エミッションによってファン機能を損なう場合があります。スナップ フェライト チョークでファンのノイズの問題を緩和できない場合、大電力テスト中もファンの正常な動作を維持するために、別の 12V 電源を使用してください。つまり、J19、J20、J21 からファンを取り外し、別の 12V (1A) 電源に接続してください。

大電力テスト時には、ほとんどのシングルエンド プローブのリターン クリップがアース GND に接続されているため、差動プローブを使用してマイコンの低電圧側でも信号を測定することを推奨します。これにより、同相モードのノイズに対する低インピーダンスの経路を形成し、オシロスコープに表示できます。差動プローブを使用すると、GND がアースされるのに十分なインピーダンスが得られ、ハイサイドからローサイドに同相モードのノイズがデカップリングします。これは、R10 の代わりにフェライトを使用している場合に適切に機能します。