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驗室、科研院所以及成品電力電子制造廠商的系列功率拓撲模塊。具備穩(wěn)定的可靠性和良好的擴展性，種類豐富，囊括了現(xiàn)今主流的電力電子拓撲結(jié)構。外殼采用透明的亞克力板材，美觀實用，用戶可以方便觀察內(nèi)部的硬件結(jié)構，簡潔的輸入輸出設計，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計的理念，脫胎于研旭成熟產(chǎn)品光伏并網(wǎng)逆變器與風機變流器等成熟產(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，對該拓撲結(jié)構與驅(qū)動電路、傳感器電路、信號處理電路進一步集成，同時提供實際控制器接口、快速原型控制器結(jié)構與實際控制器模塊，為用戶提供性價比更好的模塊化產(chǎn)品。
二、YXPHM-DAB05b-I 雙有源全橋雙向模塊
雙向DC-DC變換器（DAB）可以雙象限運行，其輸入、輸出電壓極性不變，而輸入、輸出電流的方向可改變。由于其在功能上相當于兩個單向DC-DC變換器，具有總器件數(shù)目少、體積重量小、效率高和能夠更快速性地進行兩個方向功率流向轉(zhuǎn)換等優(yōu)點。
隔離型雙向DC-DC變換器在輸入、輸出側(cè)之間有高頻變壓器，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的電氣隔離，通過合適的變壓器變比設計可匹配不同的電壓等級，拓寬了升、降壓范圍。
圖1 YXPHM-DAB10b 主電路拓撲示意
上圖1主電路拓撲為電路拓撲架構，功率開關器件默認采用英飛凌公司IGBT功率模塊，也可定制采用碳化硅SIC模塊。表1為其主要參數(shù)。
表1 YXPHM-DAB10b主要參數(shù)表
三、YXPHM-DAB10b-I功率模塊組成
圖2 YXPHM-DAB10b功率模塊實物圖
圖2為YXPHM-DAB10b功率模塊的實物圖，由主控單元、采集調(diào)理單元、功率單元（包含功率模塊、散熱、變壓器、濾波等）、接口單元和人機界面等組成。
3.1 主控單元
- DSP：TI公司TMS320F28335，32位浮點型，150MHz主頻。
- 電流采集：8通道，支持霍爾電流傳感器；
- 電壓采集：8通道，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；
- RS485：2通道，支持MODBUS通信協(xié)議；
- LAN：1路100M網(wǎng)口，用于調(diào)試輸入輸出信息；
- 過流保護電路：1組；
- 過壓保護電路：1組；
- 繼電器：3個，用于控制功率級別接觸器等；
- 外擴模擬接口：1個，用于與RCP控制器連接；
- 外擴數(shù)字接口：1個，用于與RCP控制器連接；
3.2 采集調(diào)理單元
- 電流采集： 6通道，支持霍爾電流傳感器電壓或者電流輸入，經(jīng)過調(diào)理電路進入ADC單元；
- 電壓采集： 6通道，采用運放構成的差分放大電路，經(jīng)過調(diào)理電路進入ADC單元；
- 溫度采集： NTC10K熱敏電阻，主要監(jiān)測散熱器溫度。
3.3 功率單元
圖3 DAB模塊功率單元實物示意圖
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- IGBT模塊：選用英飛凌公司半橋功率模塊FF200R12KT4，可以根據(jù)功率等級進行選擇更大電流相同封裝的模塊，輸入側(cè)母線電壓最高不超過800VDC，輸出側(cè)母線電壓最高不超過850VDC；
- 母線電容：輸入端2只400V2200uF電解電容串聯(lián)，2只850V1uF、1只900V15uF薄膜電容并聯(lián)，輸出端2只450V1800uF電解電容串聯(lián)，2只850V1uF、1只900V15uF薄膜電容并聯(lián)；
- 直流電流采集采用閉環(huán)霍爾電流傳感器TBC100BS,根據(jù)功率等級選擇相應傳感器，電感電流采集采用電流互感器。
- 散熱器：140*170*70mm(W*L*H),標配2只0824風機加強散熱；
3.4 接口單元
圖4 DAB模塊接口單元實物示意圖
- YXPHM-DAB10b共有3類接口，分別為輔助220V供電端子，直流輸入側(cè)端子，直流輸出側(cè)端子。
- 輔助220V端子用于內(nèi)部24V開關電源供電；
- 直流輸入側(cè)端子為直流母線端子正負極；
- 直流輸出側(cè)端子為直流母線端子正負極；
3.5 人機界面
圖5 DAB人機界面示意圖
YXPHM-DAB10模塊具備7寸觸控液晶屏，人機界面與變流模塊通訊交互，可觀測變流器實時數(shù)據(jù)，并設定控制模式、電流電壓值等。
四、PRCP系統(tǒng)—PHM模塊+RCP控制器
當前，YXSPACE系列快速原型控制器備受大家關注，由于其支持模型下載功能，非?？旖荨⒎奖愕尿炞C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接口外擴出來，直接與RCP控制器對接，便于RCP直接控制。
圖5 YXPHM-DAB10b與SP2000控制器實物圖
圖6 YXPHM-DAB10b與SP6000仿真機實物圖
五、常見控制策略
（1）傳統(tǒng)的單移相控制
（2）拓展移相位控制
六、YXPHM-DAB10b功率模塊開放性
研旭研發(fā)的YXPHM系列產(chǎn)品最大的特點就是開放性，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、保護功能、編碼器功能、采樣功能、濾波函數(shù)、控制算法等（選配）；
- 設備操作說明書；
- 硬件開發(fā)設計說明；
- 軟件開發(fā)設計說明（需選配軟件資源開放）；
用戶獲取以上資料后，可以從硬件、軟件兩個方面進行深度研究，硬件方面可以了解這類變流器的設計思路，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方面獲取經(jīng)驗，而且更可以從探究、驗證自己的控制算法等理論方面獲得成果。
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