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[参考译文] 请求提供有关为测力计开发40kW VFD 的指导

Guru**** 657930 points
Other Parts Discussed in Thread: TIDA-00366, ISO5852S, TIDA-00195, TIDA-00448, TIDA-00912, TIDA-00914
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/701457/request-for-pointers-for-developing-40kw-vfd-for-dynamometer

主题中讨论的其他器件:TIDA-00366ISO5852STIDA-00195TIDA-00448TIDA-00912TIDA-00914

大家好。 我正在尝试查找一些电机控制参考设计、目的是为功率计提供定制的 VFD 设计、该测力计将由高达40kW 的交流三相感应电机供电。  TI 网站上有一系列令人困惑的参考设计和开发板- InstaSPIN、DesgnDrive、Stellaris 等、功率约为1kW。 最好选择其中一个模块、并通过更改电源模块将其扩展到40kW、然后可能并行处理输出、这与低电压5kW 叉车牵引电机设计中所做的相同吗? 除了使用光电隔离器和升级电源模块之外、我还需要注意哪些功能完整性(安全和 EMI 问题除外)?

我知道这一点目前相当模糊、所以我不想要求太多细节。  如果能有任何广泛的指示来帮助我突出重点,我将不胜感激。 非常感谢!

最佳- RAM

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    您是否有开发多 kW 逆变器的经验? 这并不是一个小壮举。

    我们不提供此类功率级别的设计、因为这是微不足道的、而且大多数想要此类功率级别的人通常比 TI 更有资格进行设计。

    您不会在此功率级别找到我们用于小 kW 参考的典型电源模块、大多数设计都是针对这些类型的市场/功率级别而专门设计的分立式 IGBT 或预封装 IGBT 解决方案。
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    尊敬的 Chris:

    感谢你的答复和我完全同意的谨慎之词。  让我稍微突出一点这个问题。 让我来纯粹看看原理图/BOM 级别、看看包含2个核心部件的系统-控制模块和电源模块。 注意到必须定制设计合适的电源模块、因此是否适宜考虑采用 TI 电源控制模块并在定制设计的电源模块(带隔离层)上进行搭接、以达到所需的解决方案、至少在原理图级别? 或者、这是否根本不是一种查看它的适当方法?

    最佳- RAM

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    "考虑采用 TI 电源控制模块并在定制设计的电源模块(带隔离层)上搭接是否合适、以便至少在原理图级别找到所需的解决方案?"

    是的、这是一种非常合适且最常见的处理方式

    我已将此主题发送给 TI 全系统团队的一些同事、看看他们是否也希望做出贡献

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    谢谢 Chris、这对我们非常有帮助! 现在、鉴于电机驱动器参考设计和开发板的多样性、以下哪一项最灵活:(i)可进行参数化、(ii)允许轻松修改/完善控制算法? 我们还需要处理大约350kW 的制动。 除了上面列出的内容之外、我还看到了2016年的10kW TIDA-00366。 合适的参考设计或可购买的开发板将会是什么-同样、只是在原理图级别开始?

    最佳- RAM

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    我已将此主题发送给 TI 全系统团队的一些同事、并希望他们作出回应。

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    只需将其标记为未解决、以防有人对最后一篇关于要选择哪个板的文章做出响应!
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    Ramkumar Ramaswamy 博士、您好!

    很抱歉回复太晚了。 关于三相逆变器功率级的 TI 示例设计、我们有多种能够驱动10kW 或更高功率 IGBT 的 TI 参考设计、具体取决于所选的合适 IGBT 或 IGBT 模块。 让我从 TI 参考设计示例开始、并为每个示例设计添加一个关键特性。 所有这些设计都是为了提供一个到 C2000 MCU 的直接接口以进行控制。
    350kW 制动相当大。 您是否甚至计划添加有源前端以反馈能量回电网?

    您所参考的 TIDA-00366设计不支持高达10kW 和50A 的峰值相电流、并通过增强型隔离放大器实现相电流和直流链路电压检测。 它提供了一个连接 C2000 MCU Launchpad 的接口、可能是一个良好的开端。 要扩展以获得更高的功率、请参阅下面的。

    备选案文1.
    ------
    主要特性:通过具有米勒钳位、UVLO、DESAT 和软关断功能的增强型智能栅极驱动器提供短路和击穿保护(TI 栅极驱动器 ISO5852S)
    TI 推荐设计:TIDA-00195用于三相逆变器系统的隔离式 IGBT 栅极驱动器评估平台。 此设计已经过测试、功率高达22kW、但未采用 I-V 传感。 它可以扩展到高达150A 的 IGBT 模块。 此设计还包含用于电阻制动的制动 IGBT、但需要对其进行缩放以处理350kW 峰值脉冲功率。
    网址:请参阅 www.ti.com/tool/tida-00195

    备选案文2.
    ------
    主要特性:设计用于中等功率 IGBT 模块、额定电流高达1000A、Qg 高达10uC、通用 MOSFET 封装使您能够选择额定电流为25A、32A 和40A 的器件、从而实现灵活的拉电流和灌电流。 可编程 DESAT 和软关断特性。
    TI 推荐设计:TIDA-00448采用增强型数字隔离器的灵活高电流 IGBT 栅极驱动器参考设计
    网址:请参阅 www.ti.com/tool/tida-00448

    对于峰值电流高达100A 的相电流感应、我实际上建议使用我们的 Δ-Σ 调制器 AMC1303、AMC1304、AMC1305或 AMC1306、它们提供+/-50m 满量程范围、例如使用0.5m Ω 分流器、您可以获得+/-100A 峰值电流范围。 有关高达200A 的更高电流、我们提供了具有前置放大器的解决方案、请参阅 TIDA-00912:《采用增强型隔离放大器且基于分流器的高电流测量(200A)参考设计》。 网址:www.ti.com/tool/tida-00912

    要详细了解我们的 Δ-Σ 调制器 AMC130x 的性能和设计指南、请参阅 TI 设计:TIDA-00914具有小型 Δ-Σ 调制器的增强型隔离式相位电流感应参考设计。

    所有 TI 设计都附带原理图、布局和收集文件、而 TI 设计指南提供了有关硬件设计的信息以及测试结果。

    这是否可以回答您对硬件的问题?

    此致、
    Martin Staebler
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    尊敬的 Martin:

    非常感谢您的详细回复和路线图! 请注意、TIDA-00366将为您提供合适的起点、根据您在选项1、尤其是选项2上提供的详细信息、我认为我们有一个清晰的行动计划可以继续工作。 当然、正如 Chris 警告的那样、这种功率级别不会有挑战、我们仍然需要弄清楚如何最好地处理制动功率(不幸的是、将其反馈到电网可能不是我们给定环境中始终存在的选项)。

    现在、为了深入研究您提到的材料、我们将在讨论进展时再讨论具体问题。

    再次感谢!

    最佳- RAM