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100kW PMSMインバータにS32K396制御基板を使用することに関するお問い合わせ

親愛なるNXPサポートチームへ、

こんにちは、

現在、100kW級のPMSMインバータ駆動モジュールの開発プロジェクトに取り組んでいます。

目標とする仕様は概ね以下のとおりです。

DCリンク電圧：800V

モーター位数電流:250アーム

モータータイプ：PMSM

出力レベル：約100kW

研究中、NXPの「S32K396付き3相永久磁石同期モーター制御開発キット」に非常に興味を持つようになりました。

自社で100kWのパワーステージを開発する必要があるため、開発キットのS32K396ベースの制御基板のみを使用し、ゲートドライバーとIGBTパワーステージは自分たちで設計する予定です。

開発キットの回路図を確認した結果、制御基板は外部コネクタを通じてパワーステージとインターフェースしていると理解しています。

三相インバータを制御するためのPWM信号

リゾルバ関連の信号

三相電流検出信号

DCリンク電圧検出

DCリンク電流検出

私たちの理解が正しいか確認していただけますか?

もしそうなら、私たちの想定するシステム構成は以下の通りです。

NXP S32K396制御ボードを使用して、当社独自の100kWインバータ電力段用のPWM信号を生成します。

位相電流測定にはホール効果電流センサを使用し、対応するアナログ信号を制御基板に送ります。

リゾルバインターフェース回路は、NXP開発キット/電源基板で使用されているリゾルバ回路を参照して実装します。

制御基板のADC入力に、必要なDCリンク電圧および電流検出信号を供給してください。

つまり、既存のS32K396制御基板とモーター制御ソフトウェアプラットフォームを使用しつつ、元のパワーステージを自社製の800 V / 250アームズインバーターハードウェアに置き換えたいと考えています。

以下の質問について、ご意見をいただければ幸いです。

この構成で、カスタムの高出力インバータ段にS32K396制御基板を使用することは可能でしょうか？

外部ゲートドライバー/電源段を制御基板に接続する際に考慮すべきインターフェース要件、制限、注意点はありますか?

S32K396を基に100kWクラスのPMSMインバーターを開発するのに役立つアプリケーションノート、リファレンス・デザイン、回路図、ソフトウェア例、その他の技術文書などはありますか?

NXPは約100kW、800VのPMSMインバーター向けのリファレンス設計や評価プラットフォームを提供している、または推奨できるのでしょうか?

追加の情報やご提案があれば、大変ありがたく思います。

再開まで今しばらくお待ちください。

よろしくお願いいたします。

ヒョン・ムンソン

Re: Inquiry About Using the S32K396 Control Board for a 100 kW PMSM Inverter

こんにちは、

あなたの理解は概ね正しいです。S32K396コントローラは、MCSPTR2AK396キットに付属する低電圧インバータとは独立して使用可能で、必要なフィードバック信号(位相電流、直流バス電圧/電流、ローター位置、故障信号など)が新しいパワーステージインターフェースに適応されていれば可能です。MCSPTR2AK396キットは主に低電圧モーター制御開発プラットフォームおよびソフトウェアイネーブルメントキットとして意図されています。

100kW前後の牽引クラス**アプリケーション**については、NXPのEV牽引インバーター**リファレンス・デザイン**(EV-INVERTERGEN1 / EV-INVERTERGEN2)も検討するとよいでしょう。これらは高電圧・高出力の電気**車載**インバーター**アプリケーション**を想定しており、MCSPTR2AK396評価キットよりも参考になります。S32K39ファミリは、NXPの牽引インバーターエコシステム内でサポートされているモータ制御プラットフォームの一つです。

MCSPTR2AK396ドキュメント(AN14481)は、PMSM FOCソフトウェアアーキテクチャ、ペリフェラル設定、電流センシング、リゾルバ統合、FreeMASTER/MCATサポートの参考文献として依然として有用です。

EVトラクションインバータープラットフォームの詳細はこちらでご覧いただけます: NXP EV パワーインバーターソリューション。

BR、ペトル