FPGA-Architekturdesign für Hauswechselrichter

Projekt in Kürze: Wir entwickelten eine neue Hardware- und Softwarelösung für ein Heimkraftwerk basierend auf ECP5, einem stromsparenden FPGA von Lattice, sodass unser Kunde alle zukünftigen technischen Lösungen skalieren konnt.  

Kunde & Herausforderung

Ein nordamerikanischer Anbieter von Energiemanagement-Lösungen für Privathaushalte wandte sich an uns, um eine neue FPGA-Lösung basierend auf dem ECP5 von Lattice, einem Ultra-Low-Power-FPGA für Stromwechselrichter für Privathaushalte, zu entwickeln. Die vorherige Version des Geräts des Kunden hatte eine begrenzte Funktionalität. Der neue FPGA-basierte Controller für die Stromversorgung sollte in neuen Geräten verwendet werden und zusätzlich als Prototyping-Werkzeug dienen.
 

Lösung

Promwad arbeitete mit dem Kunden als dedizierter Experte zusammen und stellte die Dienste eines Vollzeit-FPGA-Ingenieurs zur Verfügung, der in der Infrastruktur des Kunden arbeitete und deren GitHub-Konto nutzte. 

1. FPGA-Design

Der Promwad-Ingenieur lieferte ein umfassendes Design basierend auf der Lattice ECP5 FPGA-Familie. Hier sind einige der Hauptmerkmale, die während des Projekts implementiert wurden: 

• Steuerung der Gate-Treiber durch Implementierung von PWM-Schaltungen, die optimale Leistung und eine reibungslose Integration in eine umfassende Systemarchitektur bieten. 

• Echtzeit-Datenerfassung und -verarbeitung von Spannungs- und Stromsensoren mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit. 

• Der Speicherzugriff ermöglicht eine reibungslose Kommunikation zwischen der Steuerungs-Firmware und den FPGA-Ressourcen, was eine nahtlose Hardware-Software-Interaktion erleichtert.
   

Blockdiagramm der implementierten FPGA-Architektur

Geschäftswert 

Unser Kunde erhielt eine aktualisierte FPGA-Lösung, die die Skalierbarkeit seiner neuen Heimkraftwerke noch besser gewährleisten wird.

Mehr von dem, was wir für Leistungselektronik tun

• Design-Dienstleistungen für Power-Engineering: Erforschen Sie unsere Dienstleistungen in der Hardware- und Softwareentwicklung für Stromzähler, Schutzrelais, Netzkommunikation und Energieumwandlungssysteme.  

• Partnerschaft zwischen Promwad und Infineon: Erfahren Sie, wie wir die Halbleiterlösungen von Infineon nutzen, um Leistungselektronik und IoT-Anwendungen für unsere Kunden zu entwickeln. 

• Industrielle Steuertafel: Eine Fallstudie über den vollständigen Entwicklungszyklus von Industriedesign und Maschinenbau bis hin zu einem Prüfstand für Funktionstests.