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图1结构示意图
系统控制单元:控制单元集成了DSP、FPGA和ARM三个控制芯片及外围扩展FLASH及RAM;控制单元与采样反馈单元及上位机连接,用于接收上位机指令并发送控制指令以及接收采样反馈单元采集的逆变单元的电流信号、电压信号和温度信号;支撑电容单元:包括在3个SIC功率模块的正负端子与正负输入接口之间连接的大容量的薄膜电容,在每个SIC功率模块的正负端子之间连接的小容量的薄膜电容,以及在正负母排之间连接的放电电阻,用于滤波并储存电能,消除母线电压波动带来的影响;电磁屏蔽单元:在输入接口安装了直流共模电感,在母排正负排之间连接了两个安规电容,在正母排与外壳地之间连接了一个安规电容板,在负母排与外壳地之间连接了一个安规电容板,用于处理因采用SIC功率模块,提高了开关频率导致的电磁干扰的问题;水冷单元:逆变控制器在3个SIC功率模块背面的下方安装了一个水冷单元,包括一水冷散热器,所述水冷散热器上开设有有第一开孔和第二开孔,第一开孔设置在三相逆变单元的右侧下方以供冷却水的流入,第二开孔设置在三相逆变单元的右侧上方以供冷却水的流出,水冷单元用于整机三相逆变控制器进行降温保护;温度保护单元:在每个SIC功率模块内置了NTC,用于采集功率模块的温度;在水冷散热器的第一开孔位置安装一个温度传感器,用于进水口温度的采集,在水冷散热器的第二开孔位置安装一个温度传感器,用于出水口温度的采集;在功率室安装一个温度传感器,用于逆变控制器内部环境温度的采集。图2电气原理示意图
逆变控制器由于采用了宽禁带材料的碳化硅半导体作为功率转换器件,与传统基于SI(硅)半导体IGBT的逆变器相比,具有以下优点:结构更加紧凑、体积更小、重量更轻、耐热温度更高、高阻断电压、低损耗、开关速度快,外围配套LC滤波器更小。综合以上优点,在相同的功率等级下,设备中功率器件的数量、散热器的体积、滤波元件体积均能大大减小,同时效率也有大幅度的提升。同时采用了优化的结构布局方式,使整个逆变控制器中的杂散电感大大减少,对于系统间各部件的干扰也相应减少。通过对逆变控制器的优化设计,逆变控制器所占用的空间体积变小、散热更好,所能提供的开关频率达到20kHZ,电流谐波更低;从而实现整机系统高功率密度、高频高效率、小型化、轻量化。本文参考专利:一种基于SIC功率模块的kW车载逆变控制器申请人:华芯威半导体科技(北京)有限责任公司更多相关内容推荐:霍尔传感器芯片该如何选型储能双向变流器(PCS)设备中的电流检测方法霍尔传感器对电机的作用及在电机中的应用
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