JAJU732E June   2019  – April 2024 TMS320F28P550SG , TMS320F28P550SJ , TMS320F28P559SG-Q1 , TMS320F28P559SJ-Q1

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   参照情報
  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  UCC14141-Q1
      3. 2.2.3  AMC1311
      4. 2.2.4  AMC1302
      5. 2.2.5  OPA320
      6. 2.2.6  AMC1306M05
      7. 2.2.7  AMC1336
      8. 2.2.8  TMCS1133
      9. 2.2.9  TMS320F280039C
      10. 2.2.10 TLVM13620
      11. 2.2.11 ISOW1044
      12. 2.2.12 TPS2640
    3. 2.3 システム設計理論
      1. 2.3.1 電源システムとのデュアル アクティブ ブリッジの類似性
      2. 2.3.2 デュアル アクティブ ブリッジ – スイッチング シーケンス
      3. 2.3.3 デュアル アクティブ ブリッジ - ゼロ電圧スイッチング (ZVS)
      4. 2.3.4 デュアル アクティブ ブリッジ - 設計上の考慮事項
        1. 2.3.4.1 漏れインダクタ
        2. 2.3.4.2 ソフト スイッチングの範囲
        3. 2.3.4.3 インダクタンスの電流への影響
        4. 2.3.4.4 位相シフト
        5. 2.3.4.5 コンデンサの選択
          1. 2.3.4.5.1 DC ブロッキング コンデンサ
        6. 2.3.4.6 スイッチング周波数
        7. 2.3.4.7 トランスの選択
        8. 2.3.4.8 SiC MOSFET の選択
      5. 2.3.5 損失解析
        1. 2.3.5.1 SiC MOSFET とダイオードの損失
        2. 2.3.5.2 トランスの損失
        3. 2.3.5.3 インダクタの損失
        4. 2.3.5.4 ゲート ドライバの損失
        5. 2.3.5.5 効率
        6. 2.3.5.6 熱に関する注意事項
  9. 3回路の説明
    1. 3.1 電力段
    2. 3.2 DC 電圧センシング
      1. 3.2.1 1 次側 DC 電圧検出
      2. 3.2.2 2 次側 DC 電圧検出
        1. 3.2.2.1 2 次側バッテリ電圧センシング
    3. 3.3 電流検出
    4. 3.4 電力アーキテクチャ
      1. 3.4.1 補助電源
      2. 3.4.2 ゲート ドライバのバイアス電源
      3. 3.4.3 検出回路用の絶縁型電源
    5. 3.5 ゲート ドライバの回路
    6. 3.6 追加回路
    7. 3.7 シミュレーション
      1. 3.7.1 構成
      2. 3.7.2 シミュレーションを実行
  10. 4ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 4.1 必要なハードウェアとソフトウェア
      1. 4.1.1 ハードウェア
      2. 4.1.2 ソフトウェア
        1. 4.1.2.1 ソフトウェア入門
        2. 4.1.2.2 ピン構成
        3. 4.1.2.3 PWM の構成
        4. 4.1.2.4 高分解能の位相シフト構成
        5. 4.1.2.5 ADC 構成
        6. 4.1.2.6 ISR 構造
    2. 4.2 テスト設定
    3. 4.3 PowerSUITE GUI
    4. 4.4 ラボ
      1. 4.4.1 ラボ 1
      2. 4.4.2 ラボ 2
      3. 4.4.3 ラボ 3
      4. 4.4.4 ラボ 4
      5. 4.4.5 ラボ 5
      6. 4.4.6 ラボ 6
      7. 4.4.7 ラボ 7
    5. 4.5 テスト結果
      1. 4.5.1 閉ループのパフォーマンス
  11. 5デザイン ファイル
    1. 5.1 回路図
    2. 5.2 部品表 (BOM)
    3. 5.3 Altium プロジェクト
    4. 5.4 ガーバー ファイル
    5. 5.5 アセンブリの図面
  12. 6関連資料
    1. 6.1 商標
  13. 7用語
  14. 8著者について
  15. 9改訂履歴

1.1 主なシステム仕様

表 1-1 に、デュアル アクティブ ブリッジ (DAB) DC/DC コンバータの重要な設計仕様を示します。このシステムの全負荷効率は、10kW の出力電力時に 97.6% です。

表 1-1 主なシステム仕様
パラメータ仕様詳細
入力電圧範囲700～800V DCセクション 3.1
出力電圧範囲250～500V DCセクション 3.1
出力電力定格最大 10kWセクション 2.3.5
出力電流最大 26-Aセクション 2.3.5
効率ピーク 98.8% (4kW 時) 全負荷 98.0% (10kW 時)セクション 4.5
PWM スイッチング周波数100 kHzセクション 2.3.4.6
電力密度> 2kW/Lセクション 4.5
電圧リップル< 5%セクション 2.3.4.5

表 1-1 は、入力電圧範囲が 700V～800V であることを示しています。この範囲を考慮したのは、DC/DC コンバータが、この範囲内の出力を備えたフロント エンド ウィーン整流器や 3 相力率補正 (PFC) と接続する必要があるからです。このコンバータは、出力が 400V 範囲の単相 PFC システムと組み合わせて使用することもできます。この出力は 48V および 72V バッテリとインターフェイスします。

TIDA-010054
注意:

電源を入れたままその場を離れないでください。
TIDA-010054
WARNING:

高電圧！基板上は高電圧状態になっており、接触するおそれがあります。感電する可能性があります。基板は、不適切に取り扱った場合に感電、火災、負傷の原因となる電圧および電流で動作します。負傷や物品の破損を避けるために、必要な注意と適切な対策をもって機器を使用してください。安全のため、過電圧および過電流保護機能付きの絶縁された試験装置の使用を強く推奨します。

テキサス・インスツルメンツは、基板への電源投入やシミュレーション実行の前に、電圧要件および絶縁要件を確認し理解することがユーザーの責任であると考えます。電源投入中は、回路およびその接続部品には触れないでください。
TIDA-010054
WARNING:

表面は高温！触れるとやけどの原因になることがあります。触れないでください！

基板の電源がオンのとき、一部の部品は > 55℃ の高温に達することがあります。動作中は常に、また動作直後も高温の状態が続く可能性があるため、基板に触れてはいけません。
TIDA-010054
WARNING:

テキサス・インスツルメンツは、このリファレンス デザインをラボ環境のみで使用するものとし、一般消費者向けの完成品とはみなしておりません。このデザインは室温で動作することを意図しており、他の周囲温度での動作はテストされていません。

テキサス・インスツルメンツは、このリファレンス デザインを高電圧電気 機械部品、システム、およびサブシステムの取り扱いに伴うリスクを熟知した有資格のエンジニアおよび技術者のみが使用するものとしています。

基板上は高電圧状態になっており、接触するおそれがあります。基板は、不適切に取り扱ったり適用したりした場合に感電、火災、負傷の原因となる電圧および電流で動作します。負傷や物品の破損を避けるために、必要な注意と適切な対策をもって機器を使用してください。