Le système électrique comprend cinq parties principales de « production, transport et transformation d'électricité », et l'UHV est principalement composé de deux parties « transport et transformation d'électricité ». La station de conversion et la sous-station constituent le noyau, et l'équipement électrique représente plus de la moitié de l'investissement total. Les avantages de l'UHV résident dans la conversion, la protection, le contrôle, la détection et d'autres aspects. Qu'il s'agisse d'une vanne de conversion DC, d'équipements de contrôle et de protection DC, ou d'un transformateur AC GIS, sont indissociables du circuit intégré.

Les systèmes électriques complexes, depuis les composants, les systèmes au niveau de la carte jusqu'aux équipements, ont des exigences particulières pour garantir les processus de conversion, de mesure, de contrôle et de protection. La fiabilité est l’exigence la plus fondamentale et la plus importante du système électrique. Une fois qu'un défaut survient, cela affectera la production et la vie des personnes ; Deuxièmement, il doit être en temps réel. La tension et le courant changent constamment et doivent être ajustés en temps réel pour assurer la stabilité ; Troisièmement, il s'agit d'un rendement élevé, car l'ensemble de la liaison de transmission implique une conversion importante de puissance et les pertes doivent être réduites ; Le quatrième est anti-ingérence. L’environnement complexe du système électrique produira beaucoup de bruit électromagnétique. Par conséquent, le rendement élevé, la fiabilité, le temps réel et l'anti-interférence sont les points les plus difficiles dans la conception d'un système électrique, et le système UHV a des exigences plus élevées en raison de sa particularité.

De plus, même si la Chine est très en avance dans la technologie de l'ultra haute tension, chaque projet a de nouvelles exigences et doit constamment innover pour essayer d'explorer de nouvelles technologies. Dans le même temps, avec la complexité croissante des systèmes à ultra haute tension, la demande d'intégration et d'intelligence a pénétré dans chaque sous-système. La puce est un support pour réaliser ces innovations. Quel type de puce peut résoudre de nombreux défis dans les systèmes à ultra haute tension ?

En fait, une fiabilité élevée consiste à réduire le taux de défaillance. Pour contrôler et protéger le système de transmission, il est nécessaire de disposer d’une parfaite capacité de surveillance. Ceci est naturellement indissociable de la chaîne de signaux reliant les ponts des domaines analogiques et numériques, dans laquelle la détection, la collecte, la conversion et la transmission de la tension, du courant et d'autres paramètres au CAN du système sont cruciales. Pour le système électrique, il existe généralement des tensions triphasées, des courants triphasés ainsi que des tensions et courants de la ligne centrale. Il existe une relation de phase entre ces signaux. Par conséquent, en plus des informations sur l'amplitude, le système doit être capable d'acquérir la relation de phase en temps réel et avec précision, afin que le système puisse effectuer la protection et le contrôle. De plus, la plage dynamique des signaux dans le système électrique, en particulier le signal de courant, est très large et les exigences en matière de précision d'acquisition du signal sont très élevées, afin que le défaut puisse être localisé avec précision.

TI fournit un ADC 16 bits spécialement conçu pour le système d'alimentation, avec un échantillonnage synchrone multicanal, une haute précision et une grande précision, une large plage dynamique jusqu'à 90 dB, et peut détecter rapidement les défauts de court-circuit ou de circuit ouvert. Ces deux CAN sont intégrés à des amplificateurs et disposent de circuits d'étalonnage précis à l'intérieur, de sorte qu'aucune intégration ou étalonnage supplémentaire de la chaîne de signal n'est requis. Un mécanisme de correction d'erreurs est également intégré à l'interface avec le CPU pour garantir un processus de communication fiable transmis au système de traitement via le mécanisme de surveillance. En d'autres termes, les produits ADC de TI offrent une fiabilité élevée du domaine analogique au domaine numérique, puis aux interfaces.

En fait, la fiabilité de l’ensemble du système se reflète dans la mise en œuvre de la puce et du schéma du système. Il convient de mentionner que tous les produits d'application du réseau électrique de TI ont passé avec succès le processus de gestion de la qualité professionnel et strict dans les liens de production et de test, afin de garantir la haute fiabilité des produits. Dans toute la plage de température, la dérive de température est très faible, ce qui est très approprié pour un environnement de réseau électrique complexe.

L'efficacité du système électrique fait référence à l'efficacité de la conversion. Tous les types d'équipements, depuis les vannes de conversion jusqu'aux stations de transmission, ne peuvent être séparés de la conversion d'énergie. Un par un, les tubes de puissance convertissent et transmettent les sources d'énergie à l'infini. Que l'IGBT ou le SiC soient requis pour la conversion de puissance, un entraînement efficace et fiable est nécessaire pour contrôler ces composants essentiels.

En raison du manque de puces hautement intégrées, les pilotes IGBT sont traditionnellement implémentés avec des modules, ce qui est coûteux. Le dernier UCC5870-Q1 lancé par TI est un pilote de porte monocanal isolé et configurable. L'ADC intégré en interne peut prendre en charge une variété de surveillance d'entrée analogique, et également intégrer le contrôle de la température et d'autres fonctions de protection, prenant en charge la configuration de l'interface SPI, de manière à obtenir des fonctions de conversion et de détection plus efficaces, applicables à n'importe quel SiC ou IGBT. De cette manière, les clients peuvent remplacer les fonctions pouvant être réalisées par deux modules par une seule puce, simplifiant ainsi la conception du système d'entraînement et réduisant considérablement les coûts.

Les caractéristiques électromagnétiques des appareils sont d'une grande importance pour le système électrique, qui doit non seulement réduire le rayonnement généré par les appareils, mais également résister aux interférences externes. De nombreux appareils TI, tels que les amplificateurs opérationnels, disposent de filtres intégrés, qui peuvent toujours maintenir un traitement du signal de haute précision sous de fortes interférences électromagnétiques externes. La technologie d'isolation est également une méthode anti-interférence importante. TI est l'un des premiers fabricants d'isolation capacitive, bien supérieure aux optocoupleurs traditionnels, aux coupleurs magnétiques et à d'autres concurrents en termes de capacité anti-interférence. Par exemple, l'UCC5870-Q1 utilise la technologie d'isolation au dioxyde de silicium pour atteindre un dv/dt allant jusqu'à 150 kV/ns, ce qui est bien supérieur à ses concurrents.

Avec le développement ultérieur de la technologie UHV, une série de technologies avancées, notamment la transmission flexible en courant continu, se développent rapidement, depuis le contrôle, l'entraînement, la protection jusqu'au fonctionnement et aux exigences de l'ensemble du système. Pour les fabricants de puces, cela signifie davantage d’opportunités, mais aussi des exigences plus élevées. Nous pouvons constater que pour faire face au système de réseau électrique UHV de plus en plus complexe, les produits TI ont accéléré leur itération, fournissant au marché des produits d'une grande fiabilité et d'une haute intégration pour simplifier l'application des clients.