Uma sequência animada de 20 capturas de ecrã de 1 µs ilustra como a IA do Pre-Switch aprende ativamente com o arranque em condições desconhecidas, otimizando e ajustando o tempo necessário para garantir que uma entrada PWM gera uma rampa de corrente que simula a primeira parte de uma onda sinusoidal de saída.
Os dados de teste de duplo pulso obtidos a partir do inversor de 200 kW demonstram que a plataforma de comutação suave do Pre-Switch, composta pela placa controladora Pre-Drive™ 3, alimentada pelo FPGA Pre-Flex™, e pela placa de driver de gate RPG, reduz as perdas de comutação do sistema em 90% ou mais.
No início do ciclo de comutação inicial (0), o controlador de IA do Pre-Switch avalia múltiplas entradas para determinar o modo do sistema e, em seguida, faz uma estimativa segura, mas não ideal, do período de ressonância necessário para a comutação suave. Durante o ciclo de comutação subsequente (1), todas as entradas da IA e as saídas resultantes do ciclo de comutação 0 são novamente medidas e analisadas com precisão. É emitido um segundo período de sincronização ressonante conservador, semelhante ao do ciclo de comutação 0.
No ciclo de comutação (2), o algoritmo de IA é agora quantitativamente fiável e pode prever o tempo de ressonância otimizado para garantir uma comutação suave completa, minimizando assim as perdas em todos os aspetos do sistema. De seguida, no ciclo de comutação 3, a IA compara as entradas do sistema e os resultados dos ciclos de comutação anteriores e ajusta o tempo de ressonância para otimizar totalmente a comutação suave com o aumento da corrente de carga. Estas entradas e saídas são armazenadas juntamente com as entradas do ciclo de comutação anterior e os tempos de ressonância resultantes para melhorar a precisão e a otimização do sistema.
Nos ciclos subsequentes, a precisão da comutação suave continua a ser otimizada, armazenada e comparada com os resultados desejados necessários para manter a comutação suave por ressonância forçada precisa. As alterações na temperatura do sistema, na tensão de entrada, na corrente de carga de saída e na degradação do dispositivo são tidas em conta e otimizadas dentro do algoritmo de IA de pré-comutação.
Segundo Bruce T. Renouard, CEO da Pre-Switch: “A Pre-Switch permite aos clientes construir sistemas com frequências de comutação 4 a 5 vezes mais rápidas do que os seus sistemas IGBT de comutação fixa e 35 vezes mais rápidas do que os seus sistemas SiC e GaN de comutação fixa. O GIF demonstra como a nossa IA funciona dentro do CleanWave200 para converter bidirecionalmente 800 VCC em CA trifásica com níveis de potência até 200 kVA e uma frequência de comutação de 100 kHz com 99% de eficiência.”
O sistema de avaliação CleanWave200, o projeto de referência e os ficheiros de projeto podem ser encomendados na Pre-Switch.
