JAJU732E June   2019  – April 2024 TMS320F28P550SJ , TMS320F28P559SJ-Q1

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   参照情報
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 主な使用製品
      1. 2.2.1  UCC21710
      2. 2.2.2  UCC14141-Q1
      3. 2.2.3  AMC1311
      4. 2.2.4  AMC1302
      5. 2.2.5  OPA320
      6. 2.2.6  AMC1306M05
      7. 2.2.7  AMC1336
      8. 2.2.8  TMCS1133
      9. 2.2.9  TMS320F280039C
      10. 2.2.10 TLVM13620
      11. 2.2.11 ISOW1044
      12. 2.2.12 TPS2640
    3. 2.3 システム設計理論
      1. 2.3.1 電源システムとのデュアル アクティブ ブリッジの類似性
      2. 2.3.2 デュアル アクティブ ブリッジ – スイッチング シーケンス
      3. 2.3.3 デュアル アクティブ ブリッジ - ゼロ電圧スイッチング (ZVS)
      4. 2.3.4 デュアル アクティブ ブリッジ - 設計上の考慮事項
        1. 2.3.4.1 漏れインダクタ
        2. 2.3.4.2 ソフト スイッチングの範囲
        3. 2.3.4.3 インダクタンスの電流への影響
        4. 2.3.4.4 位相シフト
        5. 2.3.4.5 コンデンサの選択
          1. 2.3.4.5.1 DC ブロッキング コンデンサ
        6. 2.3.4.6 スイッチング周波数
        7. 2.3.4.7 トランスの選択
        8. 2.3.4.8 SiC MOSFET の選択
      5. 2.3.5 損失解析
        1. 2.3.5.1 SiC MOSFET とダイオードの損失
        2. 2.3.5.2 トランスの損失
        3. 2.3.5.3 インダクタの損失
        4. 2.3.5.4 ゲート ドライバの損失
        5. 2.3.5.5 効率
        6. 2.3.5.6 熱に関する注意事項
  9. 3回路の説明
    1. 3.1 電力段
    2. 3.2 DC 電圧センシング
      1. 3.2.1 1 次側 DC 電圧検出
      2. 3.2.2 2 次側 DC 電圧検出
        1. 3.2.2.1 2 次側バッテリ電圧センシング
    3. 3.3 電流検出
    4. 3.4 電力アーキテクチャ
      1. 3.4.1 補助電源
      2. 3.4.2 ゲート ドライバのバイアス電源
      3. 3.4.3 検出回路用の絶縁型電源
    5. 3.5 ゲート ドライバの回路
    6. 3.6 追加回路
    7. 3.7 シミュレーション
      1. 3.7.1 構成
      2. 3.7.2 シミュレーションを実行
  10. 4ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 4.1 必要なハードウェアとソフトウェア
      1. 4.1.1 ハードウェア
      2. 4.1.2 ソフトウェア
        1. 4.1.2.1 ソフトウェア入門
        2. 4.1.2.2 ピン構成
        3. 4.1.2.3 PWM の構成
        4. 4.1.2.4 高分解能の位相シフト構成
        5. 4.1.2.5 ADC 構成
        6. 4.1.2.6 ISR 構造
    2. 4.2 テスト設定
    3. 4.3 PowerSUITE GUI
    4. 4.4 ラボ
      1. 4.4.1 ラボ 1
      2. 4.4.2 ラボ 2
      3. 4.4.3 ラボ 3
      4. 4.4.4 ラボ 4
      5. 4.4.5 ラボ 5
      6. 4.4.6 ラボ 6
      7. 4.4.7 ラボ 7
    5. 4.5 テスト結果
      1. 4.5.1 閉ループのパフォーマンス
  11. 5デザイン ファイル
    1. 5.1 回路図
    2. 5.2 部品表 (BOM)
    3. 5.3 Altium プロジェクト
    4. 5.4 ガーバー ファイル
    5. 5.5 アセンブリの図面
  12. 6関連資料
    1. 6.1 商標
  13. 7用語
  14. 8著者について
  15. 9改訂履歴

4.4.1 ラボ 1

PowerSUITE GUI の [Project Options] ドロップダウンメニューにある [Lab 1: Open Loop PWM] (開ループ PWM) を選択して、プロジェクトをコンパイルします。このラボは PWM 出力の検証を目的としており、TIDA-010054 ハードウェア (HW) を直接使用するか、ドッキング ステーションと F2804X 制御カードを使用してチェックすることができます。

CCS で緑色の [Run] ボタンをクリックして、プロジェクトを実行します。

TIDA-010054 CCS を実行図 4-10 CCS を実行

スクリプトコンソールで JavaScript® setupdebugenv_lab1.js をロードして、必要な変数を [Watch] ウィンドウに表示します。

TIDA-010054 ラボをロード図 4-11 ラボをロード
TIDA-010054 ラボを選択図 4-12 ラボを選択
  1. スクリプトを実行すると、図 4-13 のように [Watch] ウィンドウに変数が表示されます。
    TIDA-010054 [Watch] ウィンドウ図 4-13 [Watch] ウィンドウ
  2. [Expressions] ウィンドウの右上で、[Continuous refresh] (連続更新) を有効にします。
  3. DAB_clearTrip 変数に「1」を書き込み、 PWM をイネーブルします。(この変数は、書き込み後の通常状態でゼロにリセットされます。)
  • ラボ 1 の合格基準

    PWM1A (Q1)、PWM1B (Q2)、PWM3A(Q5)、PWM3B (Q6) にプローブを接続します。

    1A と 1B は相補ペアであり、3A は指定された位相シフトで 1A と同期し、位相シフトは変数 DAB_pwmPhaseShiftPrimSecRef_puによって制御されます。

    以下を確認してください。

    1. 周波数は 100kHz
      TIDA-010054 100 kHz PWM
      PWM1A (黄)、PWM1B (赤)、PWM3A (青)、PWM3B (緑)
      図 4-14 100 kHz PWM
    2. ここで、位相シフトを 0.05 → 500ns に変更し、より観測しやすい位相シフトを確認します。
      TIDA-010054 位相シフト 500ns図 4-15 位相シフト 500ns
    3. オシロスコープで、位相シフトが指定の値と一致していることを確認します。高分解能動作を検証するには、システム クロックと整合しない値を選択します。これは、10ns で割り切れないことを意味します。図 4-16 および 図 4-17 では、オシロスコープを使って位相シフトを測定しており、500ns の設定点で約 500ns、502ns の設定点で約 502ns となっています。約 1～2ns の小さなジッタが測定誤差となる可能性があります。
      注意: 0.45pu を超える位相シフトで動作させることは推奨しません。
      TIDA-010054 高分解能の位相シフト 500ns
      位相シフトは、オシロスコープの演算チャネルを使用して測定します。オレンジの波形は PWM3B – PWM1B です。この幅は位相シフトに等しくなります。測定された位相シフトは 499.8ns です。
      図 4-16 高分解能の位相シフト 500ns
      TIDA-010054 高分解能の位相シフト 502ns
      位相シフトは、オシロスコープの演算チャネルを使用して測定します。オレンジの波形は PWM3B – PWM1B です。この幅は位相シフトに等しくなります。測定された位相シフトは 501.6 ns です。
      図 4-17 高分解能の位相シフト 502ns
    4. PWM プローブを PWM1A、PWM1B、PWM2A、PWM2B に変更します。
      • PWM1A と 2B の同期と同相の確認
      • PWM1B と 2A の同期と同相の確認
      TIDA-010054 PWM 同期
      PWM1A (黄)、PWM1B (赤)、PWM2A (緑)、PWM2B (青)
      図 4-18 PWM 同期
    5. 2 次側 PWM の位相シフトが変化しても、これらが同期および同相のままであることを確認します。
      TIDA-010054 位相シフトと同期した PWM
      PWM1A (黄)、PWM1B (赤)、PWM2A (緑)、PWM2B (青)
      図 4-19 位相シフトと同期した PWM