研旭功率硬件模組與快速原型控制器助你提高研發(fā)效率、降低研發(fā)成本

ID:592035 · 發(fā)表于 2019-7-29 15:26

引言：

功率硬件電路性能不穩(wěn)定？

嵌入式控制器開發(fā)復(fù)雜？

絕妙的控制算法驗(yàn)證成本太高？

穩(wěn)定、長(zhǎng)期開發(fā)人員少，開發(fā)人員變化快？

代碼像天書一樣？與其修改，不如重寫？

快速原型控制器太貴了？

功率硬件模組，進(jìn)口產(chǎn)品太貴了？

這些功率硬件相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)中的痛點(diǎn)，研旭都碰到過。研旭從嵌入式DSP仿真器與C2000 DSP開發(fā)板、實(shí)驗(yàn)箱切入市場(chǎng)，而后進(jìn)一步從事了逆變器、微電網(wǎng)的關(guān)鍵件電源產(chǎn)品的研發(fā)，積累了不少的實(shí)用經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，在做功率硬件、電源產(chǎn)品的企業(yè)中，研旭做開發(fā)板與仿真器的經(jīng)驗(yàn)是勝人一籌的，在做仿真器與開發(fā)板的企業(yè)中，研旭的功率硬件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)是比較豐富的，每家企業(yè)與每個(gè)人都有特點(diǎn)，研旭則結(jié)合自身的特點(diǎn)，推出性價(jià)更高、實(shí)用性更好的快速原型控制器以及功率級(jí)硬件模組，以解決以上市場(chǎng)痛點(diǎn)。

為進(jìn)一步提高相關(guān)客戶的功率硬件開發(fā)效率，降低開發(fā)與驗(yàn)證成本，提高科研產(chǎn)出效率，研旭從基于模型開發(fā)的角度推出了性價(jià)比更高的功率硬件平臺(tái)與YXSPACE系列快速原型控制器。

1、YXSPACE系列快速原型控制器

在產(chǎn)品研發(fā)前期、算法驗(yàn)證階段，若采用實(shí)際控制器進(jìn)行控制時(shí)，存在周期長(zhǎng)、可靠性差等問題。若采用快速控制原型（Rapid Control Prototyping簡(jiǎn)稱RCP），那么就可以高效的、便捷的完成了前期算法的驗(yàn)證。

基于模型開發(fā)（MBD）與RCP這樣的較為先進(jìn)的開發(fā)方法目前主要在汽車控制器與航天控制器中應(yīng)用較多，其中有一個(gè)原因，是由國(guó)外企業(yè)主導(dǎo)的快速原型控制系統(tǒng)價(jià)格非常昂貴，一般中小企業(yè)、一些科研人員很難有機(jī)會(huì)，有動(dòng)力深入使用。但現(xiàn)實(shí)是，嵌入式開發(fā)人員越來越多，要求原來越高，系統(tǒng)越來越復(fù)雜，算法越來越奧妙，研旭從事的新能源領(lǐng)域，光伏變流器、風(fēng)機(jī)變流器、儲(chǔ)能變流器等電力電子變換開發(fā)系統(tǒng)的開發(fā)就是如此，其有很大的內(nèi)在需求。通過模型開發(fā)平臺(tái)MATLAB的Simulink搭建控制算法模型，下載到Y(jié)XSPACE控制器中，即可實(shí)現(xiàn)控制過程。從而開發(fā)者可以不用研究任何控制芯片，以及任何嵌入式編程語言，只需要把所有精力放在核心控制算法的研究上面。

南京研旭電氣科技有限公司，始終致力于新能源各類產(chǎn)品的研究，也與很多科研院所以及高校建立了深厚的合作關(guān)系。多年來積累了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也接收很多合作單位的寶貴建議，從而研旭研發(fā)出快速控制原型控制器YXSPACE。

YXSPACE，采用TI公司的C2000系列DSP-F28xx作為核心控制器。研旭選擇此款DSP，正是由于其被廣泛應(yīng)用與各類新能源產(chǎn)品當(dāng)中。所以YXSPACE快速控制原型在滿足控制需求的情況下，更能貼近實(shí)際產(chǎn)品，為開發(fā)者提供更為可靠的驗(yàn)證結(jié)果。

圖1 YXSPACE快速原型控制器（機(jī)架型）

研旭公司推出的YXSPACE產(chǎn)品系列，能夠?qū)⒂脩粼O(shè)計(jì)的圖形化的高級(jí)語言編寫的控制算法（Simulink）轉(zhuǎn)換成DIDO、AIAO量，完成實(shí)際硬件控制。其基本控制框圖如下所示：

圖2 仿真軟件嵌入、免手寫代碼

控制算法模型一般采用Matlab中的Simulink工具搭建，將模型中的接口與硬件驅(qū)動(dòng)接口綁定后，再結(jié)合TI公司的CCS編譯工具產(chǎn)生可執(zhí)行文件，下載至YXSPACE控制器中運(yùn)行。

研旭YXSPACE軟件主要用于配置YXSPACE控制器工作模式，同時(shí)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制過程中的各類運(yùn)行量，包括采集量、中間控制變量等。另外此軟件集成了保護(hù)機(jī)制，用戶只需要設(shè)置硬件運(yùn)行中的極限值，控制器就會(huì)按照此極限值進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷，一旦超過，控制器會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行，以達(dá)到保護(hù)后極功率電路的目的。

研旭YXSPACE軟件包括了4類控件，分別為按鈕控件、指示燈控件、靜態(tài)框控件、示波器控件等。用戶可以借助此4類控件，直觀、方便的了解控制器的控制效果。

圖3 與功率硬件模組配合研發(fā)效率倍增

2、YXSPACE獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)

1、采用目前市面成品常用的控制芯片作為CPU，其仿真結(jié)果針對(duì)實(shí)際研究更具有參考性；

2、在Matlab中設(shè)計(jì)的控制算法自動(dòng)生成代碼，自動(dòng)加載到實(shí)時(shí)目標(biāo)機(jī)中運(yùn)行，避免了繁瑣的編程和Debug工作

3、使用門檻低，會(huì)Matlab仿真即可完成實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作，所有測(cè)試工作只需一人即可完成

4、保護(hù)機(jī)制齊全，此部分不需要用戶實(shí)際搭建保護(hù)模型，只需配置控制量的極限值即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)保護(hù)，讓用戶不用為安全保護(hù)費(fèi)心，更多的關(guān)注于核心控制算法；

5、模型與硬件接口鏈接簡(jiǎn)單，只需記住端口編號(hào)即可，更不用配置硬件各類細(xì)節(jié)，免去一切不必要的麻煩；

6、性價(jià)比高，在同等功能的前提下，YXSPACE成本更低。

7、具備自主編寫的驅(qū)動(dòng)庫(kù)，可以直接導(dǎo)入到Simulink庫(kù)中，用戶可以直接在Matlab軟件中拖動(dòng)相應(yīng)的硬件元件庫(kù)，將模型中的數(shù)據(jù)直接與硬件對(duì)接，無需再花費(fèi)時(shí)間去查詢硬件映射。8種庫(kù)文件，可適用于各種工程調(diào)試需求。

8、用戶可以隨意拖拽即可完成與硬件的連接，同時(shí)，配套了組態(tài)式的上位機(jī)，可以查看模型中任何的中間變量，可隨時(shí)觀測(cè)各種關(guān)鍵變量，從而做出相應(yīng)參數(shù)上的更改。

圖4 YXSPACE 庫(kù)

圖5 YXSPACE 庫(kù)

3、YX-RCP 軟件

研旭公司專門為YXSPACE研發(fā)了一套上位機(jī)監(jiān)控軟件YX-RCP軟件，采用組態(tài)式交互界面，方便用戶靈活、方便的查看控制器的工作信息。

軟件中有三類設(shè)置，包括YXSPACE設(shè)置，主要設(shè)置通信的IP地址，以及板卡的數(shù)量；還包括PWM設(shè)置，主要指示PWM的頻率值，死區(qū)值，以及動(dòng)作有效值，編碼器精度值等；最后包括YXSPACE顯示界面，用于最終的數(shù)據(jù)查看以及設(shè)置。

YXSPACE顯示界面中包括遙控、遙調(diào)、遙信、遙測(cè)、示波器控件，他們主要功能如下表：

圖6 簡(jiǎn)潔的組態(tài)人機(jī)控制

除此之外，YXSPACE軟件還有“開始”“停止”“復(fù)位”“保護(hù)”按鈕，其中保護(hù)功能，在實(shí)際控制的時(shí)候，可以防止由于控制錯(cuò)誤而損壞設(shè)備，可以通過限制值及時(shí)的保護(hù)設(shè)備。

并網(wǎng)逆變器案例，控制器采用YXSPACE-10，功率轉(zhuǎn)換采用三相全橋電路。Simulink模型如下：

圖7 算法代碼一鍵生成

采用電壓空間矢量控制（SVPWM）算法，采集三相電網(wǎng)電壓、三相并網(wǎng)電流，直流電壓、直流電流等模擬量，進(jìn)行有功、無功解耦，外環(huán)控制電壓、內(nèi)環(huán)控制電流，最終計(jì)算輸出3組互補(bǔ)對(duì)稱PWM波形，驅(qū)動(dòng)開關(guān)器件，從而實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器功能。

通過YXSPACE軟件配置控制器為控制步長(zhǎng)10KHz，PWM模式為互補(bǔ)對(duì)稱模式，死區(qū)2us等。進(jìn)而搭建相應(yīng)監(jiān)控環(huán)境，如下圖所示：

圖8 示波器窗口

此監(jiān)控環(huán)境可以監(jiān)控到電壓電壓波形、并網(wǎng)電流波形、直流電壓和直流電流波形，同時(shí)可以通過靜態(tài)框告知模型控制外環(huán)電壓值。

控制器運(yùn)行后，采用軟件控件顯示三相電網(wǎng)電壓波形以及并網(wǎng)電流波形如下圖所示

圖9 并網(wǎng)波形

實(shí)際示波器波形圖：

紫色為電壓，黃色為并網(wǎng)電流

圖10 實(shí)物照片

4、功率硬件模組

南京研旭公司最新研發(fā)推出了YXPHM系列工業(yè)級(jí)電力電子功率模塊，YXPHM系列模塊是面向高校實(shí)驗(yàn)室、科研院所以及成品電力電子制造廠商的系列功率拓?fù)淠K。具備穩(wěn)定的可靠性和良好的擴(kuò)展性，種類豐富，囊括了現(xiàn)今主流的電力電子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。外殼采用透明的亞克力板材，美觀實(shí)用，用戶可以方便觀察內(nèi)部的硬件結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)潔的輸入輸出設(shè)計(jì)，減去用戶對(duì)模塊中間環(huán)節(jié)的困擾，讓用戶更專注的投入到核心研發(fā)中。

圖11 功率硬件模組開放式封裝

圖12 功率硬件成品封裝

智能型功率硬件平臺(tái)主要包括：

DC-DC功率硬件模組：

1、BUCK/BOOST雙向非隔離DCDC模塊

2、雙路交錯(cuò)BUCK/BOOST并聯(lián)模塊

3、雙路BUCK/BOOST串聯(lián)模塊

4、半橋/全橋雙向隔離型DCDC模塊

5、PWM移相全橋DCDC模塊（軟開關(guān)）

6、LLC串聯(lián)諧振全橋DCDC模塊（軟開關(guān)）

AC-DC功率硬件模組：

1、單相功率因數(shù)校正PFC模塊

2、三相單相功率因數(shù)校正PFC模塊（VIENA）

DC-AC功率硬件模組

1、單相兩電平DC-AC逆變模塊

2、三相兩電平DC-AC逆變模塊

3、三相三電平DC-AC逆變模塊（T型）

4、三相三電平DC-AC逆變模塊（NPC型）

功率硬件模組組合應(yīng)用方案

1、光伏單/三相DC-AC逆變拓?fù)?/div>

2、背靠背AC-AC風(fēng)機(jī)變流拓?fù)?/div>

3、雙向DC-AC儲(chǔ)能變流拓?fù)?/div>

4、永磁/異步/伺服/無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)拓?fù)?/div>

5、單/三相可編程直流電源拓?fù)?/div>

6、大功率隔離型DC-DC拓?fù)?/div>

7、MMC模塊化多電平拓?fù)?/div>

8、電力電子變壓器PET拓?fù)?/div>

5、將YXSPACE與YXPHM組成系統(tǒng)

YXSPACE快速原型控制器與YXPHM功率硬件模組、測(cè)試儀器、信號(hào)源組合使用，研發(fā)效率迅速挺高，也可以作為功率硬件模組產(chǎn)品的測(cè)試系統(tǒng)。如圖

帳號(hào)		自動(dòng)登錄	找回密碼
密碼			立即注冊(cè)

欧美极品高清xxxxhd,国产日产欧美最新,无码AV国产东京热AV无码,国产精品人与动性XXX,国产传媒亚洲综合一区二区,四库影院永久国产精品,毛片免费免费高清视频,福利所导航夜趣136

研旭功率硬件模組與快速原型控制器助你提高研發(fā)效率、降低研發(fā)成本