RT Box

The New HIL Platform for Power Electronics

PLECS RT Box는 실시간 시뮬레이터입니다. 32개 아날로그 및 64 개의 디지털 입/출력 채널과 1GHz 듀얼 코어 CPU를 탑재 했습니다. RT Box는 실시간 HIL (Hardware-in-the-Loop) 테스트 및 RCP (Rapid Control Prototyping) 테스트가 가능한 하드웨어 입니다.

RT Box front view

HIL (Hardware-in-the-Loop) 시뮬레이션

RT Box는 HIL 시뮬레이션에서 전력 변환기 등 파워 일렉트로닉스 기기의 에뮬레이션에 사용됩니다. 파워 스테이지는 간단한 DC / DC 컨버터, AC 드라이브 시스템 또는 복잡한 멀티 레벨 인버터 시스템 등에 적용 가능 합니다. 시뮬레이션에 의한 검증 대상은 RT Box에 연결되는 제어 하드웨어입니다. 이러한 설정은 실제 전력 변환 하드웨어를 연결하지 않고 쉽게 제어 하드웨어 검증이 가능합니다.

제어 하드웨어의 입력은 주로 전압 및 전류 센서에서 출력되는 아날로그 신호입니다. HIL 시뮬레이션에서 이 신호는 RT Box의 아날로그 출력 채널에 의해 제공됩니다. 속도 측정 용 홀 효과 센서 등의 디지털 신호는 RT Box의 디지털 출력 채널에서 출력됩니다.

전력 전자 애플리케이션에서 제어 하드웨어는 개별 전력 반도체를 제어하기 위해 수많은 PWM 신호를 생성합니다. PWM 신호는 10 ns 미만의 Time resolution으로 RT 박스 디지털 입력으로 캡처 할 수 있습니다. 캡처 된 입력 데이터를 사용하여 RT Box는 파워 스테이지를 시뮬레이션하고 아날로그 신호로 그 계산 결과를 출력합니다. 이러한 낮은 I / O 지연으로 인해 제어 하드웨어는 실제 컨버터 시스템이 구현되는 방식으로 작동합니다.

RCP (Rapid Control Prototyping) 시뮬레이션

또한, RT Box는 전력 변환기 제어 하드웨어로 사용할 수 있습니다. 이 경우, 전압 및 전류 센서는 RT Box의 아날로그 입력에 연결됩니다. 디지털 출력은 파워 반도체의 PWM 신호를 생성하는데 사용됩니다. 대부분의 MCU에 비해 RT Box는 다수의 아날로그 및 디지털 채널, 빠른 샘플링 속도, 고성능 CPU를 지원하며 다른 통합 제어 시스템 개발 솔루션에 비해 더 높은 성능의 혜택을 얻을 수 있습니다.

RT Box를 2대 사용하는 경우, BTB(Back To Back)으로 병렬로 연결해 테스트 할 수 있습니다. 하나의 RT Box는 파워스테이지를 시뮬레이션하고 다른 하나는 제어기로서 동작합니다.

RT Box 사양

Processor

RT Box 칩은 FPGA와 2 개의 CPU 코어로 구성되어 있으며, Zynq system-on-chip (Xilinx 사)을 사용하고 있습니다. I / O 채널과 CPU 간의 데이터 통신은 FPGA와 CPU의 통합을 통해 ULL (Ultra Low Latency)를 제공합니다.

Analog I/O

RT Box의 ADC와 DAC는 모두 2Msps의 샘플링 속도와 16 비트의 resolution을 지원합니다. 입력 및 출력은 일반적인 산업용 전압 범위로 조정할 수 있습니다. 모든 I / O는 ESD(Electro-Static Discharge), 단락 및 돌발적인로 과전압으로부터 보호됩니다.

Digital I/O

디지털 I/O는 일반적으로 PWM 신호의 감지 및 생성에 사용되지만, 범용 디지털 I/O 신호로 사용할 수 있습니다. 이 디지털 신호는 5V 및 3.3V의 신호 레벨에서 호환됩니다.

PLECS Integration

RT Box는 PLECS Standalone 및 PLECS Coder를 실행하는 호스트 컴퓨터와 함께 작동합니다. PLECS Coder는 RT Box의 실시간 시뮬레이션 수행하기 위해 가상 공간에서의 PLECS 시뮬레이션 모델을 C 코드로 자동으로 변환합니다. 호스트 컴퓨터의 PLECS 시뮬레이션 모델은 외부 모드를 사용하여 PLECS RT Box의 시뮬레이션과 연결할 수 있습니다. 이를 통해 사용자는 RT Box의 결과를 호스트 컴퓨터의 PLECS Scope에서 시각화하고 바로 매개 변수를 조정할 수 있습니다.

상세 사양

Processor Xilinx Zynq Z-7030 1 GHz
Analog inputs Channels 16, simultaneous sampling
  Resolution 16 bit
  Voltage ranges -10 ... 10 V
  -5 ...   5 V
  Input type Differential
  Sample rate 2 Msps, no cycle latency
  Input impedance 1 MΩ, 24 pF
  Connector D-SUB 37 pin male
Analog outputs Channels 16, simultaneous sampling
  Resolution 16 bit
  Voltage ranges -10 ... 10 V
    0 ... 10 V
  -5 ...   5 V
    0 ...   5 V
  Sample rate 2 Msps, no cycle latency
  Output impedance 0 Ω
  Output current ≤ 5 mA
  Connector D-SUB 37 pin female
Digital inputs Channels 32
  Logic levels 3.3 V (5 V tolerant)
  Connector D-SUB 37 pin male
Digital outputs Channels 32
  Logic levels 3.3 V
5 V
  Connector D-SUB 37 pin female
I/O protection Short-circuit Permanent
  Overvoltage -24 ... 24 V
Connectivity Ethernet RJ-45, Gigabit
  High speed interconnect 4 x SFP+
6.25 Gbps per lane
  USB device USB 2.0 high speed, type A
  Host PC USB 2.0, type B
  Firmware SD card
Power supply Internal 100 ... 240 Vac
50 ... 60 Hz
50 VA
Size D x W x H 310 x 250 x 100 mm

가격 및 문의

RT Box의 판매 가격은 나라별로 다르고, 환율에 의해 정해집니다. 관련 사항은 각국 판매 대리점에 문의하십시오.