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广芯微发布基于自研芯片的400V低压固态直流断路器平台方案
发布了人:广芯微 发表日期:2025/02/20

发展历程

DC(瞬时电流电压电)能在有所不同用中升级资源资源效应,简化版重复资源资源和储蓄能量技术设备梳理。当然,如若瞬时电流电压电力网发生的不导通,主产地生的大瞬时电流增长高速度比互动要快得多,以往机械厂过压器MCB是无法作为尽早更好爱护。为爱护低压证书瞬时电流电压电力网中的电压、电动机扭矩和电揽在不导通等出现问题下免遭伤害,广芯微电子技术设备(佛山)股东有限责任我司用于自研UM32G421基带芯片,设计的了套安稳、优质、平安可靠性的字母化固定瞬时电流电压过压器SSCB (Solid-State DC Breaker) 方式网上平台。

nvme固体整流真空隔离开关是一种种依托于供电局智能技木的电源开关设备,采取nvme固体智能元器件(如实时调整硅、场效用管等)转化成传统文化机诫制造触点开关,做到对整流三极管的迅速通断调整。优于于机诫制造式真空隔离开关MCB,其基本竞争优势是因为无物理学碰触点开关、反应更快快、时间长,且在烧坏告警时能迅速限流或剪断三极管,上升系统的安全卫生性。


nvme固态直流电短路器SSCB极具以内好处:
  • 超更快保护性:微秒级反应高速度,远快于中国传统机械厂式塑壳断路器(毫秒级),特别适用性于可以更快立即切断电脑故障瞬时电流的的场景

  • 超安全性:用电网智能电子元器进行控制工作电流,不要了机械专用设备旋转开关分断时的电弧放电拉弧状况,限制专用设备耗率和起火高风险

  • 低损耗率极有成功率率:成功率高高达99.9%

  • 设备故障辨别的和呵护:过压过流烧坏呵护

  • 再线设置传统的MCB的负载确保弧度

  • wifi路由电讯网络:立于互下载客户端网的wifi路由电讯,可实时公交监察方式

  • 计量检测性能:申报检测的相电压、感应电流至互连网

  • 很长使用年限:无机物械运动健身元器件,缩短损伤和设备故障率会,比较适合频频基本操作的室内环境


用途业务领域

广芯微进行自研主治疗器UM32G421开发技术出压差大400V DC/40A固态硬盘安装直流电源漏电断路器(下称SSCB)原行系统,该压差大SSCB可利用之下的场所:

  • 压差大直流电压配电设备体统:如小型的光伏体统储能电池体统、挂式直流变压器微配电网的三极管保護等。

  • 化工主设备:用作自动的化产线、电脑人等环保设备的直流变压器开关电源安全管理,严防超负荷或不导通坏损。

  • 电动三轮汽车行业专研桩:在直流电快充桩中自我保护容量电池服务管理装置(BMS)和充电器引擎。

  • 通信技术基站设备:为48V或压差大整流用电系统性保证有效率保护的,不断提升通信基站程序运行比较经济性分析。

  • 数据资料核心:为400V高防机房低电压直流电源供水软件提高极有效率保护好,增强动态数据中央正常运作稳确定性。


硬件系统方案格式介绍一下

下面提示 了这套SSCB饰演体系的电路设计系统道理图。正极上的主支路运行非高压MOSFET,载重主感应瞬时电压。拥有IGBT和电阻功率的旁路可在MOSFET导通或关断时出示非高压开关按钮因素。拥有RC储存电路设计系统和MOV的保护区支路,防范SSCB断电时行成过压。该极上衔接有滤波电感L,起滤波能力。感应瞬时电压调节器器将感应瞬时电压值馈送到管理器,尽可能相同地得到合适的实操。在负极装有了机械化中间继电器电线电缆,尽可能在漏电断路器断电时出示电磁学隔绝。

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整流高压断路器用电线路设计原理图


小软件方案设计详细介绍

SSCB开机开启时,先是闭锁机器继家电,之后闭锁旁路支路。旁路支路IGBT闭锁后,阻抗工作工作电压电流值电压电压电流值着手出入,开机启动时浪涌工作工作电压电流值电压电压电流值备受R2的制约。约1ms后,主支路中的MOSFET将在低额定电压电流值电压状况下闭锁。原因MOSFET热敏电阻较低,阻抗工作工作电压电流值电压电压电流值将从旁路支路流入到主支路。SDB掉线时,MOSFET在低额定电压电流值电压时先是关断,工作工作电压电流值电压电压电流值流入至旁路支路。IGBT在主分枝关断后约5μs内关断。万一IGBT完成关断,阻抗工作工作电压电流值电压电压电流值就化为零。旁路支路关断后,机器继家电将在约1秒内打开微信。右图显视了主支路和旁路支路的开启循序。


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主支路和旁路支路的进入设置和关断先后


主控板治理器讲述

SSCB操作器要有µs级的崩溃线速度来做到断路等养护技能,故选泽具有特征性能指标和高稳定性的UM32G421实时视频操作器来做到。发动和关断回文序列宗旨在保证 物理电磁阀设备的零交流电控制开关按钮和MOSFET的低电流值控制开关按钮。
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UM32G421职能框图


UM32G421利用ARM Cortex-M4F内核,认可软件浮点运算,认可软件DSP信息集,功效强劲,集成为了主要包括高要求PWM、高要求SAR ADC、三角形函数公式运算协治理器、另一个的外设接口方式等另一个资源英文,可在-40~125℃平稳运行,也可以充分考虑企业有效控制、机动车电子无线、新资源等另一个层面的选用供需。
  • 外理器内核:Cortex-M4,上限主频 204MHz

  • 自带单高精准度浮点运算單元,能够DSP指令码集 

  • 64KB SRAM,256KB eFlash 

  • 总共可以54个GPIO,20/14/6/2mA 四档驱程可配 

  • 37路PWM输送,PWM比较高控制精度 1.736ns 

  • 2路低显卡功耗LPUART,4路常用UART,2路USART 

  • 3路I2C,极限强度1Mbps 

  • 可以支持CAN-FD接口类型,通讯波特率最大5Mbps,直接兼容CAN2.0A/B 合同协议 

  • 个12位DAC,采集率1Msps 

  • 1个12位SAR-ADC,16安全通道,可以支持单端和差分设置 , 上限抽样率 5.25Msps 

  • 3个OPA ,3个ACMP 

  • 2个USB标准接头,能够全速USB FS Device 标准接头(嵌入PHY) 

  • 融合Cordic运算速度器(sin、cos、arctan、mm²根、乘法、除法等) 

  • cpu加解密码:AES(128/256) 

  • 工作中溫度:-40°C ~125°C

SSCB施工饰演机

SSCB规格为5.5cm x 29.6cm x 11.5cm(宽x高x长),塑料壳板材上配置单了可摸的lcd出现器出现屏。用户名就能够按照出现屏配置单SSCB的电机额定马力感应额定的电压电流量值和脱扣斜率多种类型。出现屏还报告书SSCB的公交实时感应额定的电压电流量和额定的电压信息。SSCB按照WiFi无线wifi数据通讯,将额定的电压、感应额定的电压电流量等信息传到了网页内容上。SSCB为3块三极管板,涵盖马力光电气件板、继电气板和警报操纵板。图一为为400V/40A SSCB扮演者样品的结构图。
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SDB 这个原型整机內外结构特征图
系统性能指标及考试正弦波形

系统基本参数

功率端电压 / 电流大小:400V DC / 40A

错误率:>99.9%(从10%到100%阻抗)

額定断路技能: 400V DC 6kA

控制环保温暖:0-40°C/0-95%RH non-condensing

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400V下SSCB演示机转化率、额定功率详细在线测量及pcb板电阻功率


测试仪波形参数

下面展示了虚接考试服务平台装备和SSCB虚接考试波形参数。SSCB用D25通过考试,即25A功率直流电压值,虚接直流电压值=10倍功率直流电压值,即直流电压值控制在250A。是因为崩溃是非常快,虚接时的最主要直流电压值仅为~300A。
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发生故障测试仪app系统设计
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SSCB跳闸试验波形参数
所示展示SSCB在400V的断路性能測試效果。当无其中保障配置出现短路错误码时, 測試工作平台的电压瞬时电流打出高至23kA。帶有SSCB測試时,SSCB成功的英文重连出现短路错误码错误码,断定SSCB的断路性能能符合23kA。SSCB在~4us内做出想法, 主要电压瞬时电流禁止在526A。
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400V下SSCB和MCB断路的能力检验更加


总结怎么写

交流电电电动物流车技术与存储操作控制系统的飞速度未来发展中对交流电电电压操作控制系统的不导通感应电流减弱和快分断意愿量、交流电电电动轿车的交流电电电压快充桩对高安全是真的吗性和高作用护理机的意愿量以其自动化国家电网与大数据中对交流电电电压电气安装操作控制系统的依懒及输电是真的吗性条件均在快发展额,如此现阶段国际固体硬盘高压卖场的正在提高期,并增加着飞速度发展额的情势。202两年多,国际固体硬盘高压卖场的建设规模以实现了1.06亿元,预测2020年将以实现12.04亿元,年符合发展额率(CAGR)为38.21%。这高发展额率投诉了卖场的对强性能方面、高是真的吗性固体硬盘高压的高意愿量。


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内地护墙板厂家经由技巧机械设备研发和高新类产品空间布局,已在多利用景象变现进阶,中国未来跟着成本预算减低和技巧机械设备熟透,不同规格的中微型化和国厂化的变现,其市厂渗入率将进步骤提高自己自己。广芯微按照自研主控板办理器搭建的血压低压高SSCB饰演网上平台可不可以很大程度提高自己自己内地机械设备护墙板厂家搭建类产品的纳斯达克上市时段。