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關(guān)于研旭
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產(chǎn)品展示
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產(chǎn)品描述
一、YXPHM系列功率模塊簡介
南京研旭公司最新研發(fā)推出了YXPHM系列工業(yè)級電力電子功率模塊，YXPHM系列模塊是面向高校實(shí)驗(yàn)室、科研院所以及成品電力電子制造廠商的系列功率拓?fù)淠K。具備穩(wěn)定的可靠性和良好的擴(kuò)展性，種類豐富，囊括了現(xiàn)今主流的電力電子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。外殼采用透明的亞克力板材，美觀實(shí)用，用戶可以方便觀察內(nèi)部的硬件結(jié)構(gòu)，簡潔的輸入輸出設(shè)計(jì)，減去用戶對模塊中間環(huán)節(jié)的困擾，讓用戶更專注的投入到核心研發(fā)中。
YXPHM系列采用基于模型設(shè)計(jì)的理念，脫胎于研旭成熟產(chǎn)品光伏并網(wǎng)逆變器與風(fēng)機(jī)變流器等成熟產(chǎn)品，又結(jié)合了研旭多年的模塊化組件與開放式平臺研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，對該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與驅(qū)動電路、傳感器電路、信號處理電路進(jìn)一步集成，同時提供實(shí)際控制器接口、快速原型控制器結(jié)構(gòu)與實(shí)際控制器模塊，為用戶提供性價(jià)比更好的模塊化產(chǎn)品。
YXPHM系列產(chǎn)品主要型號參考如圖1所示：
圖1 YXPHM-TP型號說明
二、YXPHM-TP310b-I 三電平功率模塊
三電平變換具有一系列優(yōu)點(diǎn)：輸出電壓波形為多電平，諧波小，所需的濾波電感量小，有利于降低系統(tǒng)成本和損耗；開關(guān)損耗小，效率高；開關(guān)動作時的電壓變化。
三相中點(diǎn)鉗位型三電平電路，又稱為 NPC 三電平電路，NPC型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有輸出容量大、輸出電壓高、電流諧波含量小等優(yōu)點(diǎn)，使得三電平結(jié)構(gòu)在高壓大功率交流電機(jī)變頻調(diào)速領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
YXPHM-TP310b-I有兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：I型和T型。
圖2 YXPHM-TP310b-I I型主電路拓?fù)涫疽?/p>
圖3 YXPHM-TP310b-I T型主電路拓?fù)涫疽?/p>
上圖主電路拓?fù)錇槿嗳娖綐蚴降膬煞N架構(gòu)，功率開關(guān)器件采用英飛凌公司單橋臂三電平功率模塊。表1為其主要參數(shù)。
表1 YXPHM-TP310b-I 主要參數(shù)表
三、YXPHM-TP310b-I功率模塊組成
圖4 YXPHM-TP310b-I功率模塊實(shí)物圖
圖4為YXPHM-TP310b-I功率模塊的實(shí)物圖，由主控單元（YXBOX1000數(shù)字采集控制器）、功率單元、采集調(diào)理單元、濾波單元和接口單元等組成
3.1 主控單元—BOX1000通用型數(shù)字采集控制器
圖5 YX-BOX1000通用型數(shù)字采集控制器實(shí)物圖
- DSP：TI公司TMS320F28335，32位浮點(diǎn)型，150MHz主頻；
- AD電流采集：16通道，支持霍爾電流傳感器，支持交流、直流電壓采集；
- PWM：12通道，最多可以控制兩組三相兩電平全橋；
- QEP ：1組；
- DI：8通道，DO：4通道；
- RS485：1通道，支持MODBUS通信協(xié)議；
- CAN：1通道
- LAN：1路100M網(wǎng)口，用于調(diào)試輸入輸出信息；
3.2 采集調(diào)理單元
- 電流采集：8通道，支持電流霍爾電流傳感器電壓或者電流輸入，經(jīng)過調(diào)理電路進(jìn)入ADC單元；
- 電壓采集：6通道，采用差分電路形式采集，交流、直流電壓均可進(jìn)行調(diào)理采集；
- 溫度采集： NTC5K/10K熱敏電阻，主要監(jiān)測散熱器或功率模塊基板溫度。
3.3 功率單元
- IGBT模塊：選用英飛凌公司單橋臂三電平功率模塊F3L75R07W2E3_B11(I型三電平)/ F3L100R12W2H3_B11(T型三電平)，可以根據(jù)功率等級進(jìn)行選擇更大電流相同封裝的模塊，母線電壓最高不超過900VDC；
- 濾波電路：可以根據(jù)用戶需求定制，默認(rèn)為LCL濾波電路；
- 母線電容：采用串并式組合，8只450V680uF電解電容2串4并，2只600V110uF薄膜電容串聯(lián)；
- 電流采集采用LEM公司閉環(huán)霍爾電流傳感器LAH25-NP/LAH50-NP,根據(jù)功率等級選擇相應(yīng)傳感器，分別采集直流輸入電流和模塊三相交流端輸出電流。
- 散熱器：300*200*50mm(W*L*H),可根據(jù)需要選配2只8025風(fēng)機(jī)加強(qiáng)散熱；
3.4 濾波單元
- 采用LCL結(jié)構(gòu)，主電感2.2mH,輔助電感100uH，濾波電容每相4.7uF×2
3.5 接口單元
- YXPHM-TP310b-I共有3類接口，分別為輔助24V供電端子，直流側(cè)端子，交流測端子；
- 輔助24V端子用于為模塊內(nèi)部控制器電路供電；
- 直流側(cè)端子為直流母線端子正負(fù)極；
- 交流側(cè)端子為交流母線端子A、B、C。
四、PRCP系統(tǒng)—PHM模塊+RCP控制器
當(dāng)前，YXSPACE系列快速原型控制器備受大家關(guān)注，由于其支持模型下載功能，非常快捷、方便的驗(yàn)證控制算法。因此為了提高功率模塊的使用場合，特將功率模塊的模擬采集部分以及數(shù)字控制部分通過DB25接口外擴(kuò)出來，直接與RCP控制器對接，便于RCP直接控制。
圖5 YXPHM-TP310b-I與SP2000控制器實(shí)物圖
圖6 YXPHM-TP310b-I與SP6000仿真機(jī)實(shí)物圖
五、常見控制策略
（1）傳統(tǒng)的三電平空間矢量調(diào)制策略
（2）三電平空間矢量分解控制算法
（3）三電平混合式中點(diǎn)電位平衡控制策略
六、YXPHM-TP310b-I功率模塊開放性
- 研旭研發(fā)的YXPHM系列產(chǎn)品最大的特點(diǎn)就是開放性，目的是全面支撐用戶二次開發(fā)。所能提供的資料為：
- 所有硬件圖紙，包含原理圖和PCB圖（PDF格式）；
- 內(nèi)部布線圖；
- DSP運(yùn)行源代碼，包含但不限于程序主框架、硬件驅(qū)動功能、硬件配置功能、通訊功能、保護(hù)功能、編碼器功能、采樣功能、濾波函數(shù)、SVPWM算法等。；
- 設(shè)備操作說明書；
- 硬件開發(fā)設(shè)計(jì)說明；
- 軟件開發(fā)設(shè)計(jì)說明（需選配軟件資源開放）。
用戶獲取以上資料后，可以從硬件、軟件兩個方面進(jìn)行深度研究，硬件方面可以了解這類變流器的設(shè)計(jì)思路，以及一些特定成熟的電路。軟件方面不僅可以從編程技巧等基礎(chǔ)方面獲取經(jīng)驗(yàn)，而且更可以從探究、驗(yàn)證自己的控制算法等理論方面獲得成果。
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