Circuitos integrados

Pre-Switch muestra la conmutación suave optimizada para IA que logra un 99% de eficiencia operativa en un inversor de 200kW

Pre-Switch, Inc., una empresa start-up de Silicon Valley ha desarrollado el primer controlador de conmutación CC/CA, CA/CC suave basado en resonancia forzada AI del mundo que ofrece eficiencia y los beneficios de rendimiento para una amplia gama de aplicaciones, incluidos los vehículos eléctricos y las energías renovables, ha publicado una demostración y explicación completa de su referencia de inversor CleanWave200.

Una secuencia animada de 20 capturas de pantalla de 1 µs ilustra que la IA previa al cambio aprende activamente desde el arranque inicial con condiciones desconocidas, y luego optimiza y ajusta el tiempo necesario para garantizar que una entrada PWM genere una rampa de corriente para simular la primera parte de un salida de onda sinusoidal.
Los datos de prueba de doble pulso obtenidos del inversor de 200kW demuestran que la plataforma de conmutación suave Pre-Switch, que comprende la placa controladora Pre-Drive ™ 3 alimentada por la FPGA Pre-Flex ™ y la placa de controlador de compuerta RPG, reduce las pérdidas de conmutación del sistema un 90% o más.
Al comenzar el ciclo de conmutación inicial (0), el controlador AI Pre-Switch evalúa múltiples entradas para determinar en qué modo se encuentra el sistema, y ​​luego realiza una estimación segura pero no óptima del período de resonancia necesario para la conmutación suave. Durante el siguiente ciclo de conmutación (1), todas las entradas AI y las salidas resultantes del ciclo de conmutación 0 se vuelven a medir y analizar con precisión. Se emite un segundo período de sincronización resonante conservador, similar al ciclo de conmutación 0.
En el seguimiento del ciclo de conmutación (2), el algoritmo de IA ahora es cuantitativamente seguro y puede predecir el tiempo de resonancia optimizado para garantizar una conmutación suave completa, minimizando así las pérdidas en todos los aspectos del sistema. Luego, en el ciclo de conmutación 3, la IA compara las entradas del sistema y los resultados de los ciclos de conmutación anteriores y ajusta el tiempo de resonancia para optimizar completamente la conmutación suave con el aumento de la corriente de carga. Estas entradas y salidas se almacenan con las entradas del ciclo de conmutación anterior y los tiempos de resonancia resultantes para mejorar la precisión y la optimización del sistema.
 En ciclos posteriores, la precisión de conmutación suave continúa optimizándose, almacenada y comparada con los resultados deseados necesarios para mantener una conmutación suave de resonancia forzada precisa. Los cambios en la temperatura del sistema, el voltaje de entrada, la corriente de carga de salida y la degradación del dispositivo se tienen en cuenta y se optimizan dentro del algoritmo de AI previo al cambio.

Según Bruce T. Renouard, CEO de Pre-Switch: “Pre-Switch está permitiendo a los clientes construir sistemas con frecuencias de conmutación 4X-5X más rápidas que sus sistemas IGBT con conmutación fija y 35X más rápido que sus sistemas SiC y GaN con conmutación fija. El GIF demuestra cómo nuestra IA está funcionando dentro del CleanWave200 para convertir bidireccionalmente 800VDC a CA trifásica a niveles de potencia de hasta 200kVA con una frecuencia de conmutación de 100kHz a niveles de eficiencia del 99% ".
El sistema de evaluación Cleanwave200, el diseño de referencia y los archivos de diseño se pueden solicitar a Pre-Switch.

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