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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系列簡(jiǎn)介
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(tái)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)電路、傳感器電路、信號(hào)處理電路進(jìn)一步集成，同時(shí)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(hào)參考如圖1所示：
圖1 YXPHM-TP型號(hào)說明
三相橋式全控型變流器在新能源變流器、電機(jī)控制、電能質(zhì)量控制等應(yīng)用中都非常廣泛，其主要由IGBT、二極管、IGBT驅(qū)動(dòng)電路、CPU信號(hào)處理單元、繼電器、熔斷器、傳感器、散熱器、電容等組成，目前市面上已經(jīng)具有三相橋式結(jié)構(gòu)集成在一起的IGBT模塊，有IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路模塊，但很少提供從CPU控制器、傳感器都包含在一起的開放式結(jié)構(gòu)的功率硬件模組，用戶在實(shí)際應(yīng)用中，依然不得不投入很大的精力，選購(gòu)與評(píng)估相關(guān)的傳感器與設(shè)計(jì)相關(guān)硬件電路，在小批量應(yīng)用中，硬件成本居高不下。
二、YXPHM-TP210b-I功率硬件
圖2為YXPHM-TP210b-I的主電路拓?fù)涫疽鈭D：
圖2 YXPHM-TP210b-I主電路拓?fù)涫疽?/span>
上圖顯示主電路拓?fù)錇槿鄡呻娖綐蚴郊軜?gòu)，功率開關(guān)器件采用智能功率模塊IPM。表1為其主要參數(shù)。
表1 YXPHM-TP210b-I主要參數(shù)表
圖3為YXPHM-TP210b-I的內(nèi)部功能框圖：主控CPU采用目前流行的DSP，型號(hào)為TI公司的TMS320F28335，其32位浮點(diǎn)處理能力，非常適用于變流器控制場(chǎng)合。通過傳感器分別采集三相交流電流、三相交流電壓、直流側(cè)電壓、電流以及溫度等信息送給DSP，然后DSP經(jīng)過特定的算法，輸出PWM調(diào)制波控制開關(guān)器件，從而可以實(shí)現(xiàn)直流變交流或者交流變直流能量雙向流動(dòng)。除此之外，信號(hào)處理電路還預(yù)留的外部控制器接口，方便對(duì)接RCP控制器，如DSPACE、RT-LAB、SPEEDGOAT、PLEX、YXSPACE等。
圖3 YXPHM-TP210b-I型變流器內(nèi)部功能框圖
圖4為實(shí)物圖片，采用亞格力材料封裝。尺寸為：428*312*240mm（長(zhǎng)寬高），可以平放在桌子上面，故稱作桌面型功率模塊。
圖4 YXPHM-TP210b-I實(shí)物圖
功率模塊硬件板卡方面主要由主控單元、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(jī)界面等組成。
三、YXPHM-TP210b-I組成
3.1 主控單元
- DSP：TI公司TMS320F28335，32位浮點(diǎn)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(hù)電路：1組；
- 過壓保護(hù)電路：1組；
- 繼電器：3個(gè)，用于控制功率級(jí)別接觸器等；
- 外擴(kuò)模擬接口：1個(gè)，用于與RCP控制器連接；
- 外擴(kuò)數(shù)字接口：1個(gè)，用于與RCP控制器連接；
- LCD：1個(gè)7寸工業(yè)觸摸屏，用于查看運(yùn)行信息；
3.2 采集調(diào)理單元
- 電流采集：8通道，用電流霍爾傳感器，其輸出為電流型，經(jīng)過調(diào)理電路增大或者跟隨進(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：使用IGBT模塊內(nèi)部封裝的NTC-5K電阻，時(shí)刻監(jiān)測(cè)功率模塊內(nèi)部的工作溫度。
3.3 功率單元
- IGBT模塊：英飛凌公司FS100R12KT4G，電流等級(jí)分別為100A，直流側(cè)電壓等級(jí)為1200V；
- 濾波電路：可以根據(jù)用戶需求定制，默認(rèn)為L(zhǎng)CL濾波電路；
- 母線電容：采用串并式組合，默認(rèn)為680uF/450V；
- 散熱器：采用高導(dǎo)熱鋁材料；
3.4 接口單元
圖4 模塊接口單元實(shí)物示意圖
YXPHM-TP210b-I共有3類接口，分別為輔助220V供電端子，直流側(cè)端子，交流測(cè)端子。
輔助220V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。
3.5 人機(jī)界面
圖5 DAB人機(jī)界面示意圖
YXPHM-TP210b模塊具備7寸觸控液晶屏，人機(jī)界面與變流模塊通訊交互，可觀測(cè)變流器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并設(shè)定功率、電壓值等。
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?？旖?、方便的驗(yàn)證控制算法。因此為了提高功率模塊的使用場(chǎng)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(duì)接，便于RCP直接控制。
圖6 YXPHM-TP210b與SP2000控制器實(shí)物圖
圖7 YXPHM-TP210b與SP6000仿真機(jī)實(shí)物圖
五、常見控制策略
（1）SPWM控制
（2）空間矢量SVPWM控制
六、YXPHM-TP210b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(dòng)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)、控制算法等（選配）；
- 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(gè)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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