IC-Hersteller Texas Instruments

IC-Hersteller (103)

Texas Instruments SN6505B | Demoboard TIDA-01606

10-kW, Bidirectional Three-Phase Three-Level (T-type) Inverter

Details

TopologieInverswandler
Eingangsspannung600-1000 V
Ausgang 1400 V / 18 A

Beschreibung

This reference design provides an overview on how to implement a bidirectional three-level, three-phase, SiC-based active front end (AFE) inverter and PFC stage. The design uses a switching frequency of 50kHz and a LCL output filter to reduce the size of the magnetics. A peak efficiency of 99% is achieved. The design shows how to implement a complete three phase AFE control in the DQ domain. The control andsoftware is validated on the actual hardware and on hardware in the loop (HIL) setup.

Eigenschaften

  • Rated nominal and maximum input voltage at 800-V and 1000-V DC, Max Power 10-kW/10-kVA at 400-V AC L-L 50 or 60 Hz
  • Compact output LCL filter with switching frequency of 50 kHz
  • < 2% output current THD at full load
  • Isolated driver ISO5852S with reinforced isolation for driving high-voltage SiC MOSFET and UCC5320S for driving middle Si IGBT
  • Isolated current sensing using AMC1301 for load current monitoring
  • TMS320F28379D control card for digital control with Trignometric Math Unit (TMU) to accelerate PLL computation, comparator sub-system for protection implementation and Control Law Accelerator (CLA) to offload the control loops to the co-processor.

Typische Anwendungen

  • String inverter, Central inverter, On-board (OBC) and wireless charger, DC charging (pile) station, Portable DC charger, Energy storage power conversion system (PCS)

Weiterführende Informationen

Artikeldaten

Artikel Nr.
Daten­blatt
Simu­lation
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Status
Produktserie
λDom typ.(nm)
Emittierte Farbe
λPeak typ.(nm)
IV typ.(mcd)
VF typ.(V)
Chiptechnologie
50% typ.(°)
C
Tol. C
VR(V (DC))
Bauform
Betriebstemperatur
DF(%)
RISO
Keramiktyp
L(mm)
B(mm)
Fl(mm)
Verpackung
Vin
VOut1(V (DC))
IOut1(A)
Isolierungstyp
fswitch(kHz)
∫Udt(Vµs)
NPRI : NSEC
L(µH)
VT(V (RMS))
Montageart
Pins
Arbeitsspannung(V (AC))
Z @ 100 MHz(Ω)
Zmax(Ω)
Testbedingung Zmax
IR 2(mA)
RDC max.(Ω)
Typ
IR(mA)
Z @ 1 GHz(Ω)
H(mm)
Muster
WL-SMCD SMT Mono-color Chip LED Diffused, 573 nm, Hellgrün
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
dominante Wellenlänge [typ.]573 nm
Emittierte FarbeHellgrün 
Spitzen-Wellenlänge [typ.]575 nm
Lichtstärke [typ.]60 mcd
Durchlassspannung [typ.]2 V
ChiptechnologieAlInGaP 
Abstrahlwinkel Phi 0° [typ.]140 °
Bauform0603 
Betriebstemperatur -40 °C up to +85 °C
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
VerpackungTape and Reel 
Höhe0.4 mm
WE-CBF SMT-Ferrit, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
ProduktserieWE-CBF SMT-Ferrit
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Pad Dimension0.3 mm
MontageartSMT 
Impedanz @ 100 MHz1000 Ω
Maximale Impedanz1050 Ω
Maximale Impedanz120 MHz 
Nennstrom 2830 mA
Gleichstromwiderstand0.3 Ω
TypBreitband 
Nennstrom600 mA
Impedanz @ 1 GHz186 Ω
Höhe0.8 mm
WE-MPSB EMI Multilayer Power Suppression Bead, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Pad Dimension0.3 mm
MontageartSMT 
Impedanz @ 100 MHz26 Ω
Maximale Impedanz39 Ω
Maximale Impedanz515 MHz 
Nennstrom 26500 mA
Gleichstromwiderstand0.008 Ω
TypHochstrom 
Nennstrom6500 mA
Impedanz @ 1 GHz33 Ω
Höhe0.8 mm
WCAP-CSGP MLCCs 16 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Kapazität10 nF
Kapazität±10% 
Nennspannung16 V (DC)
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor3.5 %
Isolationswiderstand10 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Pad Dimension0.4 mm
Verpackung7" Tape & Reel 
Höhe0.8 mm
WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Kapazität100 nF
Kapazität±10% 
Nennspannung50 V (DC)
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor3 %
Isolationswiderstand5 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Pad Dimension0.4 mm
Verpackung7" Tape & Reel 
Höhe0.8 mm
WR-PHD Stiftleisten - Einreihig, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Betriebstemperatur -40 °C up to +105 °C
Isolationswiderstand1000 MΩ
Länge10.16 mm
VerpackungBeutel 
MontageartTHT 
Pins
Arbeitsspannung250 V (AC)
TypAbgewinkelt 
Nennstrom3000 mA
WE-PPTI Push-Pull Transformers, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Bauform1209 
Betriebstemperatur -40 °C up to +125 °C
Länge9.14 mm
Breite12.7 mm
VerpackungTape and Reel 
Input Voltage 5 V (DC)
Ausgangsspannung 15 V (DC)
Ausgangsstrom 10.65 A
IsolierungstypVerstärkt 
Switching Frequency 300 - 620
Spannung-µSekunde10 Vµs
Übersetzungsverhältnis1:1.3 
Induktivität340 µH
Prüfspannung5000 V (RMS)
MontageartSMT 
Höhe7.62 mm