TIDA-01606

Bidirektionaler dreiphasiger dreistufiger 11-kW-(T-Typ)-Inverter mit PFC – Referenzdesign

Designdateien

TIDA-01606

Designdateien

Überblick

Dieses Referenzdesign bietet einen Überblick über die Implementierung eines bidirektionalen dreistufigen, dreiphasigen SiC-basierten aktiven Frontend(AFE)-Inverters und einer PFC-Stufe (Povwer Factor Correction, Leistungsfaktorkorrektur). Das Design verwendet eine Schaltfrequenz von bis zu 90 kHz und einen LCL-Ausgangsfilter, um die Größe der magnetischen Komponenten zu reduzieren. Ein Spitzenwirkungsgrad von 98,6 % wird erreicht. Das Design zeigt, wie eine vollständige dreiphasige AFE-Steuerung in der DQ-Domäne implementiert wird. Dieser bidirektionale Wandler ermöglicht sowohl DC-Schnellladung als auch Fahrzeug-Stromnetz-Anwendungen (Vehicle-to-grid, V2G).

Merkmale

Nennwert- und maximale Eingangsspannung bei 800 V und 900 V DC, maximale Leistung 11 kW, 11 kVA bei 400 VL-L AC, bei 50 Hz oder 60 Hz
Kompakter LCL-Ausgangsfilter mit einer Schaltfrequenz von 90 kHz
Weniger als 2,5 % harmonische Gesamtverzerrung (THD) am Ausgang bei Volllast
Isolierter Treiber UCC21710 mit verstärkter Isolierung zur Ansteuerung des Hochspannungs-SiC-MOSFET und UCC5350 zur Ansteuerung des mittleren SiC-MOSFET
Isolierte Strommessung mit TMCS1123 zur Laststromregelung und -Überwachung
Steuerkarten TMS320F28379D und TMS320F280039C für digitale Steuerung mit Trigonometrie-Einheit (TMU) zur Beschleunigung der PLL-Berechnung (Phase Locked Loop, phasenverriegelte Schleife), Komparator-Subsystem für Schutzimplementierung und Control Law Accelerator (CLA) zur Entlastung der Regelkreise an den Coprozessor

Ausgangsspannung – Auswahlmöglichkeiten	TIDA-01606.1	TIDA-01606.2
Vin (Min) (V)	100	600
Vin (Max) (V)	240	800
Vout (Nom) (V)	800	230
Iout (Max) (A)	18	16
Ausgangsleistung (W)	14400	3680
Isoliert/Nicht isoliert	Non-Isolated	Non-Isolated
Eingabetyp	AC	DC
Topologie	PFC- Multiphase	PFC- Multiphase

Industrieanwendungen

Fahrzeugtechnik

Integrierte Hochspannung (OBC und DC/DC)

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Wichtiger Hinweis

Dieses Referenzdesign ist ein Ersatz für den inzwischen veralteten Baustein TIDA-010039

Designdateien und Produkte

Designdateien

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Designleitfaden — TIDA-01606

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Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

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Assembly drawing — TIDA-01606

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

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Bill of materials (BOM) — TIDA-01606

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

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CAD/CAE symbol — TIDA-01606

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

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Gerber file — TIDA-01606

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Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

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PCB layout — TIDA-01606

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Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

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Schematic — TIDA-01606

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Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Analoge Temperatursensoren

TMP235 — Analoger Temperatursensor, 1 C, 10 mV/C

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Taktpuffer

LMK1C1103 — 1,8-V-LVCMOS-Puffer mit 3-Kanal-Ausgang

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Hall-Effekt-Stromsensoren

TMCS1123 — Hall-Effekt-Stromsensor, verstärkte Isolierung bis ±1300 V, 80 ARMS, 250 kHz, mit AFR, Referenz und

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Isolierte ADCs

AMC3306M05 — Isolierter, verstärkter Modulator mit einem Eingang von ±50 mV mit integriertem DC/DC-Wandler für di

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Isolierte Verstärker

AMC0330D — Verstärker mit verstärkter Isolierung, ±1-V-Eingang, mit Differenzausgang zur Wechselspannungsmessun

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Isolierte Verstärker

AMC0330D-Q1 — Verstärker mit verstärkter Isolierung für die Automobilindustrie, ±1 V Eingang, mit Differenzausgang

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Isolierte Verstärker

AMC0330R — Verstärker mit verstärkter Isolierung, ±1-V-Eingang, mit ratiometrischem Ausgang zur Wechselspannung

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Isolierte Verstärker

AMC0330R-Q1 — Verstärker mit verstärkter Isolierung für die Automobilindustrie, ±1 V Eingang, mit ratiometrischem

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Isolierte Verstärker

AMC0330S — Verstärker mit verstärkter Isolierung, ±1-V-Eingang, mit unsymmetrischem Ausgang zur Wechselspannung

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Isolierte Verstärker

AMC0330S-Q1 — Verstärker mit verstärkter Isolierung für die Automobilindustrie, ±1 V Eingang, mit unsymmetrischem

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Isolierte Verstärker

AMC0381D — Präzisionsverstärker mit verstärkter Isolierung, 1.500-V-Eingang und Differenzausgang

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Isolierte Verstärker

AMC0381D-Q1 — Isolierter Verstärker mit DC-Eingang für die Automobilindustrie mit integriertem Widerstandsteiler u

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Isolierte Verstärker

AMC1302 — Verstärkt isolierter Verstärker mit ±50-mV-Eingang und präziser Strommessung

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Isolierte Gate-Treiber

UCC21710 — 5,7 kVrms ±10 A, einkanaliger isolierter Gate-Treiber mit OC-Erkennung, interner Klemme für IGBT/SiC

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Isolierte Gate-Treiber

UCC5350 — 10A/10A single-channel basic/reinforced isolated gate driver with miller clamp or split output

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Isolierte Stromversorgungsmodule (integrierter Transformator)

UCC14131-Q1 — Isoliertes, hochdichtes DC/DC-Modul für die Automobilindustrie, 1,5 W, 12 V bis 15 V VIN, 12 V bi

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Isolierte Stromversorgungsmodule (integrierter Transformator)

UCC33421 — Isoliertes 5 V bis 5 V, 1,5 W 5 kVrms-DC/DC-Modul mit integriertem Transformator

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Isolierte Stromversorgungsmodule (integrierter Transformator)

UCC33421-Q1 — Geregeltes isoliertes Automobil-DC/DC-Leistungsmodul mit integriertem Trafo, 5 V/5 V, 1,5 W, 5 kVRMS

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Isolierte Temperatursensoren

ISOTMP35 — Einfach isolierter Basis-Temperaturfühler mit 10 mV/°C-Analogausgang, 1,2 °C

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Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TLV755P — 500 mA Low-Dropout-Spannungsregler mit hohem PSRR und niedrigem I_Q mit Aktivierung

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Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TLV760 — Low-Dropout-Spannungsregler, 100 mA, 30 V

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MOSFETs

CSD17318Q2 — 30 V, N-Kanal-NexFET™-Leistungs-MOSFET, Einzel-SON 2 mm x 2 mm, 16,9 mOhm

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MOSFETs

CSD17571Q2 — 30 V, N-Kanal-NexFET™-Leistungs-MOSFET, Einzel-SON 2 mm x 2 mm, 29 mOhm

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Abgestimmte Dünnschichtwiderstände

RES60A-Q1 — Abgestimmter 1400-V-Dünnschicht-Widerstandsteiler für die Automobilindustrie, mit festem Eingang von

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Nicht invertierende Puffer & Treiber

SN74LVC126A — Vier-Kanal-Puffer von 1,65 V bis 3,6 V mit drei Zustands-Ausgängen, für die Automobilindustrie

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

TPSM863252 — Synchroner Abwärtsmodul, 3 bis 17 V Eingangsspannung, 3 A ECO-Modus

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Präzisionsoperationsverstärker (Vos < 1 mV)

OPA2392 — e-trim™-Zweifach-Operationsverstärker, geringer Offset (10 μV), rauscharm (4,4 nV/rtHz @10 kHz), Fem

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Präzisionsoperationsverstärker (Vos < 1 mV)

OPA4388 — Vierfach-CMOS-Präzisions-Operationsverstärker mit 10 MHz, Nulldrift, Zero-Crossover und echtem RRIO

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MCUs zur digitalen Stromversorgung in Echtzeit

TMS320F280039C — C2000™ 32-Bit-MCU, 120 MHz, 384 KB Flash, FPU, TMU mit CLA, CLB, AES und CAN-FD

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MCUs zur digitalen Stromversorgung in Echtzeit

TMS320F28379D — C2000™-MCU, 32 Bit, 800 MIPS, 2xCPU, 2xCLA, FPU, TMU, 1024 KB Flash, CLB, EMIF, 16b-ADC

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Signalisolatoren mit integrierter Stromversorgung

ISOW1044 — Emissionsarmer, isolierter CAN-FD-Transceiver mit 5 kVrms und integriertem DC/DC-Strom

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TVS-Dioden

TSM24CA — Bidirektionale TVS-Überspannungsschutzdiode, 24 V

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TVS-Dioden

TVS1401 — Bidirektionaler Flachklemmen-Überspannungsschutz, 14 V

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eFuses (integrierte Hot-Swaps)

TPS25947 — eFuse mit integriertem Verpolungsschutz, 2,7 V bis 23 V, 28 mΩ, 5,5 A

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Entwicklung starten

Hardware-Entwicklung

Tochterkarte

TMDSCNCD280039C — TMS320F280039C evaluation module controlCARD

Dieses Referenzdesign bietet einen Überblick über die Implementierung eines bidirektionalen dreistufigen, dreiphasigen SiC-basierten aktiven Frontend(AFE)-Inverters und einer PFC-Stufe (Povwer Factor Correction, Leistungsfaktorkorrektur). Das Design verwendet eine Schaltfrequenz von bis zu 90 kHz (...)

EVM-Benutzerhandbuch: PDF | HTML

Unterstützte Produkte und Hardware

Hardware-Entwicklung

Referenzdesign

PMP23338 — 3,6 kW brückenloses Einphasen-Totem-Pole-PFC-Referenzdesign mit E-Meter-Funktionalität

PMP41006 — 1-kW-Referenzdesign mit CCM-Totem-Pole PFC and Strommodus-LLC umgesetzt durch C2000™ and GaN

PMP41037 — 1 kW, 800 V bis 12 V serielle bidirektionale Halbbrücken-DCX mit GaN und C2000 – Referenzdesign

PMP41043 — 1,6-kW-Referenzdesign mit CCM-Totem-Pole PFC and Strommodus LLC umgesetzt durch C2000 and GaN

PMP41081 — 1-kW, 12-V-HHC LLC-Referenzdesign mit C2000™ Echtzeit-Mikrocontroller

TIDA-010054 — Referenzdesign für bidirektionale, Dual-Active-Bridge für Ladestationen für Elektrofahrzeuge der Stu

TIDA-010062 — Referenzdesign für 1 kW, 80 Plus Titanium, brückenlose GaN-CCM-Totem-Pole-PFC und Halbbrücken-LLC mi

TIDA-010087 — Referenzdesign für Batterieprüfgerät mit 100-A-Dual-Phase-Digitalsteuerung

TIDA-010938 — Referenzdesign für GaN-basierten einphasige String-Wechselrichter mit Batteriespeichersystem, 10 kW

TIDA-01606 — Bidirektionaler dreiphasiger dreistufiger 11-kW-(T-Typ)-Inverter mit PFC – Referenzdesign

TIDM-02012 — Referenzdesign für Hochspannungs-HEV/EV-HLK-eCompressor-Motorsteuerung mit MathWorks®

TIDM-02013 — Referenzdesign für 7,4-kW-On‑Board‑Ladegerät mit CCM-Totem-Pole-PFC und CLLLC-DC/DC unter Verwendung

TIDM-02014 — Referenzdesign für hochleistungsfähigen SiC-Traktionsinverter für die Automobilindustrie

Tochterkarte

TMDSHSECDOCK — HSEC180 controlCARD-Hauptplatinen-Docking-Station

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