瑞萨三相（T型）直流交流逆变器：效率与紧凑性的双重胜利

随着全球对可持续能源和高效能源解决方案的不断追求，传统的电力转换技术已难以满足现代复杂应用的需求。作为电力转换的关键核心，逆变器的应用也发生了巨大变革，其中，三相（T型）直流交流逆变器凭借其高效率、优异的控制性能和广泛的应用领域，在现代电力转换解决方案中扮演着越来越重要的角色。

从微控制器到IGBT

瑞萨电子推进电力转换技术革命

三相（T型）逆变器是一种创新的电力转换技术，主要通过特殊的“T型”电路拓扑来实现直流（DC）向交流（AC）的转换。其独特之处在于，通过三个开关（两个上臂开关和一个下臂开关）的“T”形配置，实现了对输出电压和电流的精确控制，同时也减少了开关损耗和通态损耗。

瑞萨的三相（T型）直流交流逆变器采用的是一种先进的电路拓扑，能够显著提高系统效率并减小滤波电抗器的尺寸。这不仅优化了能量转换过程，还能降低整体系统的物理体积，使得它更适用于空间有限的应用场景。

系统框图

高效的PWM控制

方案利用瑞萨电子高效的32位RX66T微控制器，能够通过同步操作6个通道GPT定时器，并同时输出3线逆变器所需的12个PWM栅极信号。这种精确的控制方式大大提升了系统的运行效率和响应速度。

RX66T系列微控制器是瑞萨电子首批搭载RXv3第三代RX CPU内核的产品，是电机控制应用的理想选择。RX66T系列可通过最大160 MHz工作频率的CPU内核和电机控制外设，同时控制多达四台电机。此外，内置的安全功能还为变频控制应用提供新的附加价值。

降低开关损耗

在这个系统中，IGBT部分选用了具备内置快恢复二极管（FRD）的RBN75H65T1FPQ-A0，它支持最高650V的电压和75A的电流，并采用了经典的TO-247A封装。同时，系统也引入了另一款支持1250V、75A的高压IGBT RBN75H125S1FP4-A0，这款器件同样内嵌了FRD，而且使用更为先进的TO-247plus封装，进一步提升了系统的整体性能和可靠性。这种精心搭配的IGBT组合构成了一个效率高、稳定性强的电力转换核心模块。

在栅极驱动部分，瑞萨使用了RV1S9231A光电耦合器。这款耦合器在其单芯片结构的输入侧整合了一个AlGaAs LED，在输出侧则集成了光电二极管、精细的信号处理电路和电源MOSFET，具有高共模瞬态抗干扰能力（CMR）和高开关速度。

通过集成的栅极驱动器和IGBT设计，不仅确保了系统的稳定性和可靠性，而且有效地降低了开关过程中的能量损耗。这对于任何高性能应用来说都是至关重要的，尤其是在能源成本不断上升的今天。

除此之外，整个系统中还包括高性能工业标准单端电流模式PWM控制器ISL8844A、模拟输出型光耦合隔离放大器PS8352AL2、线性稳压器RAA214250、12MHz轨到轨输入输出运算放大器EL5220T、具有内部补偿和可编程频率的集成FET 30V、5A同步降压稳压器RAA211250。

随着技术的不断进步和对更环保、更高效电力解决方案的需求增加，三相（T型）直流交流逆变器代表了电力转换技术的新方向。瑞萨电子凭借强大的产品组合和过硬的技术实力，推出的三相（T型）直流交流逆变器方案可广泛应用于光伏功率调节、不间断电源（UPS）及工业三相DC/AC逆变电源等领域，满足日益增长的能源效率和环境可持续的需求。






审核编辑：刘清