TIDA-011012
50kW SiC-based modular solid-state transformer for medium-voltage applications reference design
TIDA-011012
概要
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.
特長
- 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.
| 出力電圧オプション | TIDA-011012.1 | TIDA-011012.2 | TIDA-011012.3 | TIDA-011012.4 |
|---|---|---|---|---|
| Vin（最小）（V） | 800 | 1800 | 1300 | 2200 |
| Vin（最大）（V） | 1300 | 2200 | 1500 | 2200 |
| Vout (Nom) (V) | 2200 | 1500 | 2200 | 1300 |
| Iout（最大）（V） | 23 | 33 | 23 | 63 |
| 出力電力（W） | 50600 | 49500 | 50600 | 81900 |
| 絶縁/非絶縁 | Non-Isolated | Isolated | Isolated | Non-Isolated |
| 入力タイプ | AC | DC | DC | DC |
| トポロジ | Boost- PFC | Full Bridge- Phase Shifted | Full Bridge- Phase Shifted | Buck- PFC |
組み立てられたボードは、テストと性能検証のみの目的で開発されたものであり、販売していません。
設計ファイルと製品
設計ファイル
すぐに使用できるシステム ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。
設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト
製品
設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。
TMS320F28P650DK — C2000™ 32 ビット マイコン、2 個の C28x+CLA (制御補償器アクセラレータ) CPU、ロックステップ、1.28MB フラッシュ、16 ビット ADC、HRPWM、EtherCAT、C
UCC218915-Q1 — 車載、分割出力、DESAT (脱飽和) 機能と障害報告機能搭載、±2.8A、シングルチャネル、絶縁型プリドライバ
UCC35131-Q1 — 車載用、トランス内蔵、5.5V ～ 20V 入力電圧 (VIN)、2W のレギュレーション済み、5kVRMS 絶縁型 DC/DC モジュール
技術資料
| 上位の文書 | タイプ | タイトル | フォーマットオプション | 最新の英語版をダウンロード | 日付 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| * | 設計ガイド | A 50kW SiC-Based Modular Solid-State Transformer for Medium-Voltage Applications Reference Design | PDF | HTML | 2026/06/04 |