TIDA-011012

50kW SiC-based modular solid-state transformer for medium-voltage applications reference design

TIDA-011012

Designdateien

Überblick

This design implements a three-phase solid-state transformer (SST) based on a silicon carbide (SiC) power module. Using a modular architecture allows for stacking multiple converter submodules in series to meet medium-voltage grid requirements. Using fast switching SiC devices enables the DC/AC stage to switch at 10kHz and the dual active bridge (DAB) isolation stage at 100kHz, which reduces the size of the high-frequency magnetic components and increases the overall power density. Inter-module communication provide the high isolation voltage levels required in medium-voltage end equipment. The cascaded topology distributes the grid voltage evenly across submodules, allowing the use of standard lower-voltage rated SiC devices while maintaining full medium-voltage operation.

Merkmale
  • 50kW rated reference design with modular and scalable architecture.
  • Medium-voltage DC link rated at 2.2kV, low voltage DC link at 1.5kV.
  • SiC power module based H-Bridge converter on the medium-voltage side.
  • Dual active bridge (DAB) for isolated DC/DC conversion stage switching at 100kHz.
  • DC/AC converter switching at 10kHz in unipolar mode.
  • Fiber optic communication between submodules providing the required isolation voltage.
  • Bidirectional power flow capability supporting gridto-storage and storage-to-grid operation.
  • Single module dimensions: 850mm × 300mm × 80mm.
Ausgangsspannung – Auswahlmöglichkeiten TIDA-011012.1 TIDA-011012.2 TIDA-011012.3 TIDA-011012.4
Vin (Min) (V) 800 1800 1300 2200
Vin (Max) (V) 1300 2200 1500 2200
Vout (Nom) (V) 2200 1500 2200 1300
Iout (Max) (A) 23 33 23 63
Ausgangsleistung (W) 50600 49500 50600 81900
Isoliert/Nicht isoliert Non-Isolated Isolated Isolated Non-Isolated
Eingabetyp AC DC DC DC
Topologie Boost- PFC Full Bridge- Phase Shifted Full Bridge- Phase Shifted Buck- PFC
Herunterladen Video mit Transkript ansehen Video

Eine voll bestückte Platine wurde nur für Test- und Leistungsvalidierung entwickelt. Sie wird nicht zum Verkauf angeboten.

Designdateien und Produkte

Designdateien

Laden Sie sich sofort einsetzbare Systemdateien herunter, um Ihren Designprozess zu beschleunigen.

PDF | HTML
TIDUFJ2.PDF (601 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

TIDME75.ZIP (820 KB)

Detaillierter Überblick über das Design-Layout zur Bestimmung der Position der Komponenten

TIDME77.ZIP (339 KB)

Vollständige Liste mit Designkomponenten, Referenz-Bezeichnern und Hersteller-/Teilenummern

TIDME76.ZIP (55190 KB)

Dateien für 3D-Modelle oder 2D-Zeichnungen von IC-Komponenten

TIDCGY1.ZIP (2591 KB)

Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

TIDME74.ZIP (6425 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

TIDME73.ZIP (1771 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Isolierte ADCs

AMC1336Verstärkt isolierter Verstärker mit ±1-V-Eingang und präziser Spannungsmessung

Datenblatt: PDF | HTML
Hall-Effekt-Stromsensoren

TMCS1133Hall-Effekt-Stromsensor, 80 ARMS, 1 MHz, mit AFR und ALARM

Datenblatt: PDF | HTML
Isolierte Gate-Treiber

UCC218915-Q1Isolierter Ein-Kanal-Vortreiber für die Automobilindustrie, ±2,8 A, mit geteilten Ausgängen und DESA

Datenblatt: PDF | HTML
Isolierte Temperatursensoren

ISOTMP35Einfach isolierter Basis-Temperaturfühler mit 10 mV/°C-Analogausgang, 1,2 °C

Datenblatt: PDF | HTML
Isolierte Stromversorgungsmodule (integrierter Transformator)

UCC33421Isoliertes 5 V bis 5 V, 1,5 W 5 kVrms-DC/DC-Modul mit integriertem Transformator

Datenblatt: PDF | HTML
Isolierte Stromversorgungsmodule (integrierter Transformator)

UCC35131-Q1Geregeltes isoliertes Automobil-DC-DC-Modul mit integriertem Trafo, 5,5 V bis 20 VIN, 2 W, 5 kVRMS

Datenblatt: PDF | HTML
MCUs zur digitalen Stromversorgung in Echtzeit

TMS320F28P650DKC2000™ 32-Bit-MCU, 2x C28x+CLA-CPU, Lock-Step, 1,28-MB-Flash, 16-B-ADC, HRPWM, EtherCAT, CAN-FD, AES

Datenblatt: PDF | HTML
Isolierte Komparatoren

AMC23C12Verstärkter isolierter Fensterkomparator mit schnellem Ansprechverhalten und einstellbarer Schwelle

Datenblatt: PDF | HTML
Isolierte ADCs

AMC0306M05Präzisions-Delta-Sigma-Modulator mit ±50-mV-Eingang und verstärkter Isolierung

Datenblatt: PDF | HTML

Technische Dokumentation

star
= Von TI ausgewählte Top-Dokumentation
Keine Ergebnisse gefunden. Bitte geben Sie einen anderen Begriff ein und versuchen Sie es erneut.
Alle anzeigen 1
Top-Dokumentation Typ Titel Format-Optionen Neueste englische Version herunterladen Datum
* Designleitfaden A 50kW SiC-Based Modular Solid-State Transformer for Medium-Voltage Applications Reference Design PDF | HTML 04.06.2026

Support und Schulungen

TI E2E™-Foren mit technischem Support von TI-Ingenieuren

Alle Forenthemen auf Englisch anzeigen

Inhalte werden ohne Gewähr von TI und der Community bereitgestellt. Sie stellen keine Spezifikationen von TI dar. Siehe Nutzungsbedingungen.

Bei Fragen zu den Themen Qualität, Gehäuse oder Bestellung von TI-Produkten siehe TI-Support.

Videos