TI助力澳大利亞莫納西大學(xué)隊(duì)勇奪“未來能源設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽”冠軍

    日前，澳大利亞維多利亞省莫納西大學(xué) (Monash University) 本科組憑借高效的電源轉(zhuǎn)換器解決方案奪得 2005 IEEE 國際未來能源設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽 (FEC) 一等獎(jiǎng)并獲得了10,000 美元獎(jiǎng)金，獲獎(jiǎng)作品采用德州儀器 (TI) 的領(lǐng)先 DSP TMS320F2810 數(shù)字信號(hào)處理器。在伊利諾斯州 Skokie 舉行的 FEC 大賽旨在鼓勵(lì)針對(duì)可靈活應(yīng)用于小型分布式發(fā)電系統(tǒng)的電氣設(shè)施逆變器 (electrical utility inverter) 實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并最終應(yīng)用于獨(dú)立的建筑樓宇、小型社區(qū)及其他應(yīng)用。隨著風(fēng)能及太陽能等替代能源的普及，像莫納西大學(xué)這種能將原始能源轉(zhuǎn)換成可利用電能的解決方案日益變得重要。

    莫納西大學(xué)組開發(fā)的解決方案可實(shí)現(xiàn) 90％ 的轉(zhuǎn)換效率，采用數(shù)控電流源 (current–fed)、推挽式直流對(duì)直流 (DC/DC) 轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，并利用低壓 DC 電源產(chǎn)生高壓 DC 母線，同時(shí)使用 H 橋轉(zhuǎn)換器輸出級(jí)從上述 DC 母線連接至 AC 電網(wǎng)。為了實(shí)現(xiàn)尺寸與重量的最小化以提高效率，兩個(gè)轉(zhuǎn)換器級(jí)均可進(jìn)行高頻切換。兩個(gè) F2810 控制器負(fù)責(zé)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)，它們通過串行通信端口相互協(xié)作以消除對(duì)隔離式模擬測(cè)量電路的依賴。此類架構(gòu)還可在通過轉(zhuǎn)換器對(duì)能源流進(jìn)行主動(dòng)管理的軟件中實(shí)現(xiàn)高級(jí)控制策略，從而進(jìn)一步減少眾多無源組件的尺寸與重量。

幫助學(xué)生將課堂知識(shí)和領(lǐng)先解決方案學(xué)以致用
    莫納西大學(xué)副教授兼小組導(dǎo)師 Grahame Holmes 表示：“本次未來能源設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽使莫納西大學(xué)小組有機(jī)會(huì)利用 TI 控制器特有的高集成度、高性能以及易用性來創(chuàng)造真正的、環(huán)保的創(chuàng)新型省電解決方案。由于能夠在重要的實(shí)際應(yīng)用中運(yùn)用課堂理論知識(shí)而贏得最高獎(jiǎng)，在涉足不斷發(fā)展的數(shù)字電源系統(tǒng)領(lǐng)域中，擺在小組成員面前的機(jī)遇將令人振奮?！?

   通過采用 TI 數(shù)字信號(hào)控制器以及最近推出的 Fusion Digital Power™ 系列 UCD9K、UCD8K 與 UCD7K 電源解決方案，電源或逆變器設(shè)計(jì)利用功能強(qiáng)大的可編程軟件平臺(tái)不僅可控制電源，同時(shí)還能提供諸如智能故障管理、數(shù)字電流共享以及激活沖擊控制等增強(qiáng)型功能。這可通過減少部件數(shù)以及提升電源產(chǎn)品的生產(chǎn)良率來加速上市進(jìn)程并進(jìn)一步降低總體成本。此外，更高的生產(chǎn)良率反過來又可實(shí)現(xiàn)更好的庫存物流以及更簡(jiǎn)便的生產(chǎn)流程。憑借由 TI 數(shù)字電源解決方案支持的電源，最終用戶將會(huì)感受到其終端應(yīng)用在效率與可靠性方面的顯著提高。最終用戶可獲得的其它優(yōu)勢(shì)還包括：通過集成組件實(shí)現(xiàn)的更小體積以及對(duì)基于新一代數(shù)字電源架構(gòu)的應(yīng)用進(jìn)行更新的能力。

   在此次由 IEEE 電源電子協(xié)會(huì) (IEEE Power Electronics Society) 主辦的競(jìng)賽中，莫納西大學(xué)小組與 14 所其他國際性學(xué)府展開了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。獲獎(jiǎng)小組由 10 名來自電子工程系、計(jì)算機(jī)科學(xué)系以及數(shù)學(xué)系的本科生組成，他們是 Chris Beckett、John Luo、Praveen Atmuri、Matthew Bull、David Ng、Nirooshan Sachchithananthan、Pascal Su、Damian Ware、Przemyslaw Wrzos 以及 Wang Yui Kong。莫納西大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程系副教授 Grahame Holmes 為該小組導(dǎo)師。莫納西大學(xué)是 TI 全球大學(xué)項(xiàng)目的領(lǐng)先學(xué)府之一，該項(xiàng)目包含 1,000 多所學(xué)院，它們?cè)诟髯缘难芯颗c教育計(jì)劃中采用 TI 器件。如欲了解有關(guān)該項(xiàng)目的更多詳情，敬請(qǐng)?jiān)L問：www.ti.com/university。

TI 數(shù)字信號(hào)控制器
   TMS320C2000™ 控制器將 TI 業(yè)界領(lǐng)先的 DSP 實(shí)時(shí)性能與外設(shè)集成、C 語言高效性以及微控制器 (MCU) 的簡(jiǎn)單易用性進(jìn)行了完美組合，并集成了高達(dá) 265KB 的快閃存儲(chǔ)器，能夠簡(jiǎn)化開發(fā)與現(xiàn)場(chǎng)軟件更新過程中的重新編程。優(yōu)化的控制外設(shè)包括：PWM 發(fā)生器、可編程通用定時(shí)器、時(shí)標(biāo)采集模塊 (time stamping) 以及無縫正交編碼器接口。C2000™ 平臺(tái)還具有 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)，其為緊密的控制環(huán)路提供速率高達(dá) 12.5MSPS 的快速轉(zhuǎn)換。包括 CAN 等在內(nèi)的 5 個(gè)不同的片上標(biāo)準(zhǔn)通信端口能夠提供簡(jiǎn)易的通信接口，以便與主機(jī)、測(cè)試設(shè)備、顯示器以及其他組件或網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接。 

   創(chuàng)新就是生命 —— TI 推出廣泛的控制器產(chǎn)品系列從超低功耗 MSP430、基于 32 位通用 TMS470 ARM7 的MCU到基于高性能TMS320C2000 DSP 數(shù)字信號(hào)控制器，TI 都能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)人員提供最豐富的嵌入式控制解決方案。設(shè)計(jì)人員還可以充分利用 TI 全面的軟硬件工具以及廣泛的第三方產(chǎn)品與技術(shù)支持顯著加快產(chǎn)品上市進(jìn)程。