YXPHM-ANPC10b三電平有源中點鉗位變流模塊

一、概述YXPHM系列功率模塊簡介

南京研旭公司最新研發推出了YXPHM系列工業級電力電子功率模塊，YXPHM系列模塊是面向高校實驗室、科研院所以及成品電力電子制造廠商的系列功率拓撲模塊。具備穩定的可靠性和良好的擴展性，種類豐富，囊括了現今主流的電力電子拓撲結構。外殼采用透明的亞克力板材，美觀實用，用戶可以方便觀察內部的硬件結構，簡潔的輸入輸出設計，減去用戶對模塊中間環節的困擾，讓用戶更專注的投入到核心研發中。

YXPHM系列采用基于模型設計的理念，脫胎于研旭成熟產品光伏并網逆變器與風機變流器等成熟產品，又結合了研旭多年的模塊化組件與開放式平臺研發經驗，對該拓撲結構與驅動電路、傳感器電路、信號處理電路進一步集成，同時提供實際控制器接口、快速原型控制器結構與實際控制器模塊，為用戶提供性價比更好的模塊化產品。

二、YXPHM-ANPC10b全橋模塊

ANPC拓撲是NPC拓撲結構的一種改進型。在“I”型NPC結構的基礎上增加了兩個開關管，可以主動控制中性點回路的切入,ANPC拓撲結構相對于NPC結構，可以通過調整開關模式來優化損耗分布來提高輸出功率和利用效率。

ANPC結構是基于“I”型NPC結構發展出來的一種改進型。NPC結構的一個缺點就是損耗分布不均勻，會導致溫升不均衡，進而限制模塊的功率輸出能力。而ANPC結構由于多了兩個開關管以及相應的兩個中性點換流回路，可以更加靈活任意的配置開關管可以使損耗沒有那么的不均衡，從而能一定程度上提高模塊的輸出功率。

YXPHM-ANPC10b半橋模塊拓撲

三、性能參數：

• 直流電壓<800V   最大直流電流<30
• 交流電壓<450V   最大交流電流<30
• 最大功率<20kW  開關頻率<40kHz
• 采用TMS320F28377D控制器
• 模塊板載硬件、軟件雙重保護，過壓、過流保護；

四、PRCP系統—PHM模塊+RCP控制器

當前，YXSPACE系列快速原型控制器備受大家關注，由于其支持模型下載功能，非?？旖?、方便的驗證控制算法。因此為了提高功率模塊的使用場合，特將功率模塊的模擬采集部分以及數字控制部分通過DB25接口外擴出來，直接與RCP控制器對接，便于RCP直接控制。

圖5 YXPHM-TP310b-I與SP2000控制器實物圖

圖6 YXPHM-TP310b-I與SP6000仿真機實物圖

五、常見控制策略

（1）傳統的三電平空間矢量調制策略

（2）三電平空間矢量分解控制算法

（3）三電平混合式中點電位平衡控制策略

六、YXPHM功率模塊開放性

研旭研發的YXPHM系列產品最大的特點就是開放性，目的是全面支撐用戶二次開發。所能提供的資料為：

• 所有硬件圖紙，包含原理圖和PCB圖（PDF格式）；
• 內部布線圖；
• DSP運行源代碼，包含但不限于程序主框架、硬件驅動功能、硬件配置功能、通訊功能、保護功能、編碼器功能、采樣功能、濾波函數、控制算法等（選配）；
• 設備操作說明書；
• 硬件開發設計說明；
• 軟件開發設計說明（需選配軟件資源開放）；

用戶獲取以上資料后，可以從硬件、軟件兩個方面進行深度研究，硬件方面可以了解這類變流器的設計思路，以及一些特定成熟的電路。軟件方面不僅可以從編程技巧等基礎方面獲取經驗，而且更可以從探究、驗證自己的控制算法等理論方面獲得成果。