200W微型逆变器解决方案PMM_SE1401

元件：
控制器：ICE2HS01G OptiMOS : BSC028N06NS 驱动器：LM5101A 碳化硅二极管：IDH05S120 铁氧体磁芯：谐振电感器– PQ3220，主变压器 – EER35 LLC效率=98%
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。 Page 12
驱动器：UCC27322
电感器：22uH，PQ2620 升压效率=99%
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
Page 8
升压效率实测
效率随输入电压而变化
效率随负载而变化
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
Page 9
LLC控制器电路图
LLC控制
满载
开通
关断
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。 Page 14
LLC 级实测波形（3）
Q203 下方MOS Ch2=Vgs 5V/div（红线），Ch3=Vds 20V/div（蓝线）
满载
开通
关断
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
Page 15
ICE2HS01G
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
Page 10
LLC功率级电路图
LLC功率级
60V OptiMOS
1200V碳化硅二极管
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
Page 11
LLC级
技术规格：
输入：45Vdc
输出：360Vdc 拓扑：LLC + 碳化硅二极管整流器（中心抽头式半波整流器）
逆变器效率=98%
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
Page 21
逆变侧效率实测
效率随交流输出功率而变化
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
Page 22
辅助电源电路图
辅助电源
ICE2QR2280G
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
逆变器MOSFET （ 50/60Hz） IPB65R099C6
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。 Page 27
LLC控制器负责检测升压电路输出电压和变压器电流（LLC开路控制）
使用电压源型全桥逆变器，它由CoolMOS和碳化硅二极管构成
Page 4
微型太阳能逆变器控制框图
逆变器和MPPT控制
升压电路
固定频率LLC
逆变
逆变器SW PWM Iac
电网
升压SW PWM
U_BUS U_BUS_ref ∆u
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
Page 17
LLC效率实测
效率随负载而变化
MPPT将LLC输入电压固定在 45V
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。 Page 18
逆变侧电路图
650V CoolMOS
S7 S9
S6
S8
650V CoolMOS
需要双向电流通道和低trr续流二极管
i v t0
t1
T/2
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
Page 20
逆变侧
技术规格： 输入：360Vdc
输出：230Vac（180Vac~264Vac）/50Hz（47Hz~53Hz）
拓扑：半桥 元件： 控制器：XE161FL CoolMOS：IPB65R099C6 碳化硅二极管：IDD06SG60C 驱动器：IR2181S和UCC27322 电感器：3800uH，Amogreentech公司的APH40P60
英飞凌微型太阳能逆变器演示板 简介
微型太阳能逆变器演示板技术规格
微型太阳能逆变器演示板
升压
100KHz
固定频率LLC
110KHz
逆变
50KHz
电网
基本规格
输入电压
标称输出电压 标称频率范围 标称输出功率 外形尺寸 散热 自然对流，无风扇
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。 Page 2
EMI filter
control unit 控制电路
驱动器 Driver
LLC controller LLC控制器 AUX supply 辅助电源
Driver & MCU 驱动器和 MCU
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
Page 3
微型太阳能逆变器功率级块
电路概要： 升压电路使用模拟芯片控制，实现MPPT功能 升压电路的输入电压由MCU控制（高压侧） 全桥LLC采用英飞凌 LLC控制芯片控制
输出EMI滤波器
ac output 交流输出
逆变器输出L
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
Page 26
微型太阳能逆变器演示板：背面
LLC控制器 ICE2HS01G LLC主用MOSFET BSC028N06NS 旁路MPPT P-MOSFET SPB80P06P
MPPT升压 MOSFET BSC060N10NS
LLC级实测波形（1）
Q201上方MOS Ch2=Vgs 5V/div（红线），Ch3=Vds 20V/div（蓝线）
满载
开通
关断
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。 Page 13
LLC 级实测波形（2）
Q202上方MOS Ch2=Vgs 5V/div（红线），Ch3=Vds 20V/div（蓝线）
Page 24
微型太阳能逆变器演示板
将发布微型太阳能逆变器参考解决方案 区域应用工程师负责提供技术支持 演示板发布阶段，将分享演示板操作手册 和应用笔记 应用笔记的内容
¬ 控制方式 ¬ 电路板布局（物料单） ¬ 实测数据 ¬ 控制板说明 ¬ 磁性元件接线图
µ -Inverter under tested 正在接受测试的微型太阳能逆变器 蓝色：微型太阳能逆变器输出电压 绿色：微型太阳能逆变器输出电流
Page 23
辅助反激式电源
技术规格：
输入：20Vdc ~ 55Vdc 输出：一次侧：– 10V至15V，二次侧：– 5V至15V
拓扑：反激式
元件： 控制器：ICE2QR2280G （可选ICE2QR1765G）
铁氧体磁芯：EE16/8/5
目标销率：>=70%
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
无需使用电解电容器 微型太阳能逆变器演示板：正面
LLC 谐振L LLC 谐振C MPPT升压输 入电容器
MPPT升压电 感器
MPPT 升压输出 电容器
来自百度文库
LLC 变压器
辅助反激式变压 器 LLC 输出电容 器
LLC 整流器 IDH05S120
光伏发电板 输入
参考正弦波表 Iac_ref
Iac Pout Uac
Pout_ref
Page 5
演示板上使用的英飞凌元件
OptiMOS™
BSC060N10NS3，用于升压级 SPB80P06P G，用于升压级旁路 BSC028N06NS，用于LLC级 碳化硅二极管 IDH05S120，用于LLC级输出整流 IDD06SG60C ，用于逆变侧续流二极管 C6 CoolMOS™ IPB65R099C6，用于逆变侧的快速/慢速开关 控制器 ICE2HS01G，用于LLC控制 ICE2QR2280G，用于辅助电源控制 XE161FL，用于控制MPPT、总线电压控制器和逆变器PWM
通信接头
Inverter MOSFET 逆变器 MOSFET （ （50kHz 50/60Hz ）） IPB65R099C6
辅助控制器+MOS ICE2QR2280G
MCU，用于逆变器控制和 MPPT计算 XE161
Inverter MOSFET 逆变器碳化硅二极 （50kHz 管 ） IPB65R099C6 IDD06SG60C
工作电压范围：22Vdc~4522Vdc MPPT电压范围：25V~36V 太阳能电池板开路电压：55V
框图
MPPT
galvanic isolation & voltage amplification 隔离升压
inverter 逆变
PV panel 光伏发 电板
AC EMI滤波器 & Surge 和浪涌保 220V protection 护器
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
Page 6
升压电路电路图
升压级
100V OptiMOS 60V PMOS
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
Page 7
升压MPPT
技术规格： 输入：22Vdc ~ 45Vdc（MPPT范围：25Vdc ~ 36Vdc） 输出：45Vdc 拓扑：升压转换器 元件： 控制器：SL6840 OptiMOS™：BSC060N10NS3和SPB80P06P G
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
Page 19
单相逆变器： 无功功率运行
直流/交流级
S7 S9 S6和S7以很高的开关频率工 作。 推荐使用C6/CFD2 S8和S9以市电频率工作。推 荐使用Rdson最低的器件
a
S6
230V AC
b
S8
拓扑中需要什么元件来处理无功功率？
LLC 级实测波形（4）
Q204 下方MOS Ch2=Vgs 5V/div（红线），Ch3=Vds 20V/div（蓝线）
满载
开通
关断
© 英飞凌科技股份公司版权所有，2014年。保留所有权利。
Page 16
LLC 级实测波形（5）
输出整流器碳化硅二极管 Ch4=VAC（绿线） 满载