スマートパワー

1. MPPTインターリーブドブーストコンバータ

MPPT（最大電力点追従）インターリーブ昇圧コンバータは、PV（光伏）アプリケーションのリファレンスデザインです。これは、ソーラーパワーシステムアプリケーション用にデジタル制御のMPPTアルゴリズムを備えたインターリーブ昇圧回路です。シリコンカーバイド（SiC）MOSFETを使用して高いスイッチング周波数で動作し、低い電力損失、高効率、およびサイズと重量の削減を実現します。

2. PVインバーターおよびエネルギー貯蔵システム向けHMI

このリファレンスデザインは、CANバスを通じてエネルギー貯蔵機器（インバーター / MPPTおよびCLLLCバッテリーチャージャーを備えたPVシステムなど）とインターフェースするためのHMI（ヒューマンマシンインターフェース）ソリューションです。このHMIリファレンスソリューションは、5つのボタン、LCDディスプレイ、およびRTC機能で構成されています。CAN-FDインターフェースのほかに、Ethernet、WIFI & BT、2方向RS485を使用してKNXまたはその他の外部デバイスに接続することも可能です。

3. 同期式降圧コンバータ

これは同期式降圧コンバータの設計です。4つの並列SiC MOSFETを使用した典型的な同期式降圧トポロジです。高効率を実現し、サイズと重量を削減するために、高いスイッチング周波数で動作します。充電システムや太陽光MPPTなど、高出力アプリケーションに使用することができます。また、SiC MOSFETシステム設計の迅速化や製品開発サイクルの大幅な短縮を支援します。

Arrow-ST-TE 15kW 双方向PFC

3相3レベルT型双方向パワーコンバータ

このリファレンスデザインは、三相高電力Active Front End (AFE)双方向整流器アプリケーション向けの完全なソリューションを表しており、三レベルT-Typeトポロジーに基づいています。リファレンスデザイントポロジーは、主に産業用および電気自動車のDC急速充電アプリケーションで使用されます。PF、THD、電力変換制御の完全なコントロールを提供する高性能マイクロコントローラによる完全デジタル制御を特徴としています。

Wolfspeed 22kW双方向コンバータ (AFE+DC-DC)

1. 22 kW 双方向アクティブフロントエンド（AFE）

このリファレンスデザインは、Wolfspeedの1200V C3M™ SiC MOSFETを使用して、電気自動車 (EV) のオンボード充電器 (OBC)、オフボード急速充電、およびエネルギー貯蔵システムや三相PFC電源などの他の産業用途向けに、22kWの三相双方向アクティブフロントエンド (AFE) コンバーターを作成するアプリケーションを示しています。このデザインは、スタンドアロンのAC/DCコンバーターとして動作し、単相入力と三相入力の両方に対応しています。動作モードは2つあり、力率改善 (PFC) モードとインバーターモードです。いずれのモードにおいても、DCバス電圧は柔軟で、さまざまな条件下での動作を示します。TO-247-4パッケージの1200V C3M™ 32mOhm SiC MOSFETを使用することで、最良のFOM (Figure of Merit) を提供し、スイッチング損失およびクロストークを低減します。このデザインは達成されます。

このリファレンスデザインは、新しいSiC設計の出発点として使用できる包括的な設計パッケージとして提供されています。

2. 22 kW双方向CLLCをIMSボードで使用

このリファレンスデザインは、Wolfspeedの車載認定E3M 1200V SiC MOSFETを使用したTO-263-7 (J2) 表面実装パッケージを応用して、電気自動車 (EV) のオンボードチャージャー (OBC) や類似の用途向けに、絶縁金属基板 (IMS) ボードを基にした22 kWの双方向高効率DC/DCコンバーターを構築することを示しています。AEC-Q101準拠のE3M™シリーズMOSFETは、最も厳しいオンボード用途に理想的に適しています。この設計は、出力（バッテリー）電圧に基づいてシステム効率を最適化するよう入力電圧を調整するアクティブフロントエンド (AFE) コンバーターと連携することを目的としています。DC入力の範囲は、単相および三相のAFEシステムの両方との互換性を持つよう設計されており、一方で480 V～800 Vの広いDC出力電圧範囲をサポートします。フルブリッジCLLC共振コンバーターは、柔軟な制御スキームを採用しており、周波数変調、位相シフト制御、自動同期整流、ブリッジ再構成技術を実現します。1200V 32mΩの車載認定SiC MOSFETの使用により、熱性能が向上し、組み立ての自動化が促進されます。このリファレンスデザインにおけるIMS PCBの使用は、優れた熱性能を示しています。この設計は以下を実現します: 

このリファレンスデザインは、SiCパワーデバイスを使用した新しい設計の出発点として利用できる包括的な設計パッケージとして提供されています。

Wolfspeed SpeedValキット（SiC MOSFETの性能をテストする評価キット）

1. SpeedVal™キットモジュラー評価プラットフォーム

Wolfspeed の SpeedVal™ Kit モジュラー評価プラットフォームは、シリコンからシリコンカーバイド (SiC) への移行を加速し、実際の動作ポイントでシステム性能を回路内で評価するための柔軟なビルディングブロックのセットを提供します。 業界をリードするパートナーから選択可能なゲートドライバと組み合わせた Wolfspeed シリコンカーバイド MOSFET の高速ダイナミックスイッチング性能を評価し、最適化します。 さらに、新しくリリースされた 3 相マザーボードは、柔軟な制御オプションを使用して単純な静的負荷または高度なモータ制御基盤のテストを可能にする正確な制御とファームウェア開発を提供します。

2. 単相

評価ボード

SpeedVal KitTM モジュラー シリコンカーバイド評価ボードは、主にダブルパルステストを使用したハーフブリッジ構成で、顧客がシステムに最適なMOSFETを迅速にテスト/評価/決定できるようにします。MCU/DSP向けのソフトウェアコードを用いた降圧/昇圧アプリケーション例を提供します。キットは、Wolfspeed SiC、NXP DSC コントローラー、Skyworks/ADI/Allegro ゲートドライバー、Molex コネクタ、Bourns インダクタ、および Kemet MLCC などで構成されています。

ユーザーガイド PRD-06829

3. 三相

SpeedVal™ Kit 三相マザーボードユーザーガイド

NXP 双方向パワーコンバーター / チャージャー（800W）

1. 双方向AC-DCプラットフォーム

2レベルHブリッジインバータはインバータモードで直流バスから交流側への有効電力転送を制御し、一方でトーテムポールPFCはPFCモードで交流側から直流バスへの逆電力フローを制御します。

システムの主な特徴は以下の通りです：

2. 双方向DC-DCプラットフォーム

このリファレンスデザインでは、絶縁型双方向電力変換を実現するためにCLLCトポロジーが採用されており、全負荷範囲でゼロ電圧スイッチング（ZVS）の利点を活用することで、高効率と高電力密度を実現しています。電気エネルギーは、コスト削減と体積低減のために1セットのハードウェアで双方向に転送することが可能です。NXP DSC MC56F83783は、この電力システムの完全デジタル制御を可能にします。DSCの柔軟な周辺機器を活用することで、シンクロナス整流器を簡単に実現し、BOMコストの削減を図ることができます。

システムの主な特徴は以下の通りです：