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Summary of Contents for Brusa BDC412
- Page 1 USER’s MANUAL BETRIEBSANLEITUNG DC/DC – Converter DC/DC - Wandler BDC412 BRUSA Elektronik AG info@brusa.biz CH - 9466 Sennwald www.brusa.biz 11.2016-BDC412_User Manual_V15.doc...
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Page 2: Table Of Contents
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 Inhaltsverzeichnis Vor der Inbetriebnahme Before operation.............. 3 Table of content Sicherheitsmassnahmen For safe use of this unit ..........4 Lieferumfang Scope of delivery .............. 6 Spezifikationen Specifications ..............7 Übersicht Overview ................. 7 Einführung Introduction ................8 Terminologie Terminology ................ -
Page 3: Before Operation
Geschätzter Kunde! Dear Customer! Vor der Inbetriebnahme Before operation Mit dem BRUSA DC/DC-Wandler BDC412 haben Sie With the BRUSA DC/DC-Converter BDC412 you pur- ein sehr leistungsfähiges und vielseitiges Gerät erwor- chased a powerful and versatile product. To take ad- ben. Um dessen Vorzüge zu nutzen und jegliche Gefahr vantage of its features and to avoid danger for man and für Mensch und Material zu vermeiden, lesen Sie bitte... -
Page 4: For Safe Use Of This Unit
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 Sicherheitsmassnahmen Zu Ihrer Sicherheit For your safety For safe use of this unit • • Lesen Sie die Anleitung gründlich. Read the manual carefully. • • Bitte beachten Sie, dass sorgloser Umgang mit hö- Please note that careless handling of high DC volt- heren Gleichspannungen zu sehr gefährlichen und... - Page 5 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 Zu Ihrer Sicherheit For your safety • • Lassen Sie das Gerät durch einen Fachmann im Have the unit installed and made operational by a Fahrzeug installieren und in Betrieb nehmen. skilled professional. • •...
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Page 6: Scope Of Delivery
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 Lieferumfang Für einen betriebsbereiten DC/DC-Wandler complete DC/DC- Scope of delivery sind folgende Teile notwendig: converter: • • DC/DC-Wandler BDC412-xx DC/DC-converter BDC412-xx • • Hochspannungssteckverbindung für High-Side und High voltage connectors for high-side and low-side Low-Side (ohne Kabel): (without cables): ... -
Page 7: Specifications
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 Spezifikationen Specifications Übersicht Overview Steuerstecker control connector High-Side Leistungstecker High-side power connector Druckausgleichs - Membran Pressure balance membrane Low-Side Leistungstecker Low-side power connector Wasseranschlüsse Cooling pipes Befestigungslöcher Mounting holes 11.2016-BDC412_User Manual_V15.doc 7 / 45... -
Page 8: Introduction
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 Der BDC412 ist ein bidirektionaler DC/DC-Wandler mit The BDC412 is a bidirectional DC/DC-converter with Einführung Introduction gemeinsamen Minus auf High-Side und Low-Side. Der common minus on high-side and low-side. The power Leistungsteil ist mit der neuartigen resonanten Soft- stage has been realized with the new resonant Swing™... -
Page 9: Electrical Parameters
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • Elektrische Eckdaten Spannungsbereich High-Side: Voltage range high-side: Electrical parameters = 125V - 425V = 125V - 425V • • Spannungsbereich Low-Side (für einen kontrollier- Voltage range low-side (for a controllable operation ten Betrieb des Gerätes muss U... -
Page 10: Block Diagram
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 I_HS Blockschaltbild Block diagram I_LS 120uH High-Side 500uF Low-Side 34uF Driver U_HS I_HS Overcurrent I_LS U_LS Main command I_LS command Main Fast current regulator controller Controller Motherboard 11.2016-BDC412_User Manual_V15.doc 10 / 45... -
Page 11: Mechanical Parameters
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • Mechanische Eckdaten Dimensionen (Länge x Breite x Höhe): Dimensions (length x width x height): Mechanical parameters l x b x h = 333 x 195,5 x 110mm l x w x h = 333 x 195,5 x 110mm •... -
Page 12: Interfaces
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 Schnittstellen Interfaces Leistungsanschlüsse Low-Side – Steckverbindung: Low-side – connector: Power connectors Abk. Funktion No. Abbr. Function Low-Side Plus Low-side plus Low-Side Minus Low-side minus Safety Line (Interlock) Safety Line (Interlock) Nicht verwendet Not connected Safety Line (Interlock) Safety Line (Interlock) High-Side –... -
Page 13: Control Interface
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 Control connector (23-pole): Steueranschluss Steuerstecker (23-polig): Control interface 5.2.1 Übersicht No. Abbr. Function Abk. Funktion Overview Ground (Auxiliary voltage minus, clamp Masse (Bordnetz Minus, Klemme 31) +12V (Auxiliary voltage plus, clamp 30) +12V (Bordnetz Plus, Klemme 30) - Page 14 Capacitive coupling to case only. Interne Beschaltung • • Bei Verdrahtung von BDC412-Steuersignalen mit an- If BDC412 control signals are connected to other Internal Circuit GND (1) deren Fahrzeug-Komponenten (z.B. Fahrantrieb, vehicle components (e.g. propulsion system, on- Bordbatterie, Batteriemanagement, Brennstoffzelle)
- Page 15 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • 5.2.2.3 EN (Enable, Power ON), Pin 3 Bei Anlegen einer Spannung an AUX und mit EN = By applying a voltage to AUX and by setting EN = „High“ (+5V...32V) wird das Gerät in den betriebsbe- „high“...
- Page 16 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • 5.2.2.4 DO0 – DO3 (Digitale Ausgänge, Digi- Mit diesen vier programmierbaren digitalen Ausgän- With these four programmable digital outputs low gen können niederfrequente Anwendungen realisiert tal Outputs), Pins 3 - 7 frequency applications can be realized:...
- Page 17 The RS232 interface provides a direct serial con- RS232-Interface), Pins 11, 12 Verbindung zwischen dem BDC412 und einem Com- nection between the BDC412 and a computer. The puter. Die dafür notwendige Software kann von der necessary software can be downloaded from our...
- Page 18 The download of a new firmware may only be in Absprache mit BRUSA AG durchgeführt werden. done with agreement of BRUSA AG. A new firm- Die Firmware wird dann allenfalls per Email zur zuge- ware can be provided by email then.
- Page 19 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • 5.2.2.10 SL1, SL2 (Safety Line, Interlock), Die Safety Line oder Interlock-Verbindung ist eine si- The safety line or interlock-connection is a safety cherheitsrelevante Funktion, die durch ein überge- Pins 19, 20 relevant function, which can be processed by a ordnetes System (Bsp.: Fahrzeugsystem) ausgewer-...
- Page 20 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • 5.2.2.11 AI1 – AI3 (Analoge Eingänge, Analog Mit diesen drei analogen Eingängen können jeweils With each of these three analog inputs two differ- zwei unterschiedliche Funktionen realisiert werden: Inputs), Pins 21 – 23 ent functions can be realized: 1mA –...
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Page 21: Technical Characteristics
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 Technische Eigenschaften Technical characteristics Y -Filter BD C412-Y FLT-A X -Filter BD C412-X FLT-A Pow erprint BD C412-POW -A HS-Power connector Aufbau des Gerätes Housing 4.7uH Filter L Wire Structure of the device 12uH Interlock... -
Page 22: Internal Power Supplies
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • Interne Stromversorgungen Für die vollständige Betriebsbereitschaft des Gerätes For the complete ready status of the device high Internal power supplies ist die Versorgung mit Hochspannung notwendig. Nur voltage has to be applied. Only then the driver and dann ist nämlich die Versorgung des Treibers und der... -
Page 23: Softswing™ - Topology
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • SoftSwing™ - Topologie Die SoftSwing™ - Topologie besteht grundsätzlich The SoftSwing™ - Topology consists basically of SoftSwing™ - Topology aus dem Kommutierungstrafo, jeweils einem Vor- the commuting transformer, one pre-switch (VH1, schalter (VH1, VL1), der für die Kommutierung ver- VL1), which is used for the commuting process, wendet wird, und jeweils 5 Hauptschaltern (VH2 –... -
Page 24: Regulation Concept
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • Regelungskonzept Das Bild unten zeigt den wesentlichen Aufbau der The picture below shows the fundamental regula- Regulation concept Reglerstruktur. Grundsätzlich besteht die Regelung tion structure. Basically the regulation is realized aus einem Haupt- oder übergeordneten Regler mit by a main or superior regulator with a subordinat- einem unterlagerten schnellen Stromregler. -
Page 25: Reliabilty
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 Zuverlässigkeit Reliabilty • • 6.5.1 Überlastschutz - Derating Bei Überlastung des Gerätes wird automatisch der In case of overloading the device the maximum Overload protection – derating maximal mögliche Strom zurückregelt. Für diese possible current is automatically derated. For this... - Page 26 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • 6.5.2 Kurzschlussschutz Sowohl bei Vor- als auch Hauptschalter werden zu Exceeding currents through the pre-switch can be Short circuit protection hohe Ströme detektiert und führen zu einem Abschal- detected as well as through the main-switch and ten der Endstufe.
- Page 27 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • 6.5.3 Redundante Spannungsmessung Die High- und Low-Side – Spannung wird jeweils High- and low-side voltage are measured twice by Redundant voltage measurement doppelt von zwei unabhängigen Spannungsmessun- independent voltage measurement units. gen erfasst.
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Page 28: Emc - Considerations
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 EMV – Betrachtungen EMC – considerations • • 6.6.1 Topologievorteile Die Leistungsstufe basiert auf der resonant schalten- The power stage is based upon the resonant Advantages of the topology den SoftSwing™ - Topologie. Die Kommutierung des switching SoftSwing™... - Page 29 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 6.6.3 HV – Filterkonzept HV – filter concept Driver • • Die rot und orange dargestellten Schaltungsteile sind The red and orange shown components are part of Bestandteil des HV-Filterkonzepts, sind aber für die the HV-filter concept, but are basically not neces- prinzipielle Funktion des Gerätes nicht notwendig.
- Page 30 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • 6.6.4 Taktfrequenzen Die im Gerät vorkommenden taktenden Schaltungs- The clocked circuitries inside the device work with Clock frequencies teile weisen verschiedene Frequenzen auf: various frequencies: • • Quarz – Oszillator: Quartz – oscillator: ...
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Page 31: Start-Up The Device
Anforderungen (Stromstärke, er connectors according to the requirements (cur- Schirmung,...) entsprechendem Kabel konvektionie- rent, shielding,...) with an appropriate cable. Upon ren. Auf Anfrage kann dies auch durch BRUSA AG request this can also be done by BRUSA AG. durchgeführt werden. •... -
Page 32: Operation Of The Device
• Programmieren der Firmware Beim BDC412 besteht die Möglichkeit die Firmware The BDC412 has the possibility to be updated with Download the firmware des Gerätes zu aktualisieren. Dies darf jedoch aus- a new firmware. This may only be done with drücklich nur nach Absprache mit BRUSA AG erfol-... - Page 33 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • 7.3.2 Einstellungen am Gerät und PC Verbinden Sie den Pin PRO (Pin 13 des Steuerste- Connect the pin PRO (pin 13 of control connector) Configuration of the device and PC ckers) mit dem Pin AUX (Pin 2 des Steuersteckers).
- Page 34 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • “Install Kernel Binaries“ aktivieren. Activate „Install Kernel Binaries“. • • „SH7045F“ und „MCS” aktivieren. Activate „SH7045F“ and „MCS“. 11.2016-BDC412_User Manual_V15.doc 34 / 45...
- Page 35 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • Beenden Sie die Installation durch Drücken des But- Complete the installation. ton „Fertig stellen“. 7.3.4 Anlegen eines Projektes Create a project • • Beim erstmaligen Starten des „Flash Development When you first start the “Flash Development Toolkit“...
- Page 36 • • Bestätigen Sie mit „Ja“. Confirm with “Yes”. • • Im Feld „Project Name“ geben Sie den gewünschten Insert an appropriate project name in the field Projektnamen ein (z.B.: BDC412). “Project Name” (e.g.: BDC412). 11.2016-BDC412_User Manual_V15.doc 36 / 45...
- Page 37 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • Wählen Sie aus der Auswahlliste „SH/7045F“ aus. Select from the list “SH/7045F”. • • Wählen Sie den Port „Port 1“ und definieren die Über- Select the port „Port 1“ and define the baud rate tragungsrate mit „57600“.
- Page 38 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • „Interactive“ und „Standard“ aktivieren. Activate „Interactive“ and „Standard“. • Wählen Sie im Menüpunkt „Tools” → “Customize” → • Choose in the menu „Tools” → “Customize” → “General“ folgende Einstellungen: “General“ following configuration: ...
- Page 39 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 7.3.5 Download der Firmware Download of the firmware • • Mit der rechten Maustaste auf den Ordner “Target Fi- Click with the right mouse button on the folder les” klicken. “Target Files”. • • Mit dem Befehl „Add Files to Project“ kann die Firm- With the command “Add Files to Project”...
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Page 40: Measurements
User’s manual BDC412 Messungen Measurements • • Wirkungsgrad – Diagramme Der Wirkungsgrad des BDC412 ist in zwei verschie- The efficiency of the BDC412 is shown in two dif- Efficiency maps denen Diagrammen dargestellt: ferent diagrams: Darstellung bei konstanter Low-Side Spannung Visualization at constant low-side voltage V in Abhängigkeit von Laststrom I... - Page 41 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 Efficiency Boost-Mode @ I = -150A 99,500 99,000 98,500 99,000-99,500 η/% 98,500-99,000 98,000 98,000-98,500 97,500-98,000 97,000-97,500 97,500 Efficiency Buck-Mode @ I = 150A 97,000 99,000 98,500 98,000 98,500-99,000 98,000-98,500 97,500 97,500-98,000 η / % 97,000-97,500...
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Page 42: Temperature Measurements
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • Temperaturmessungen Die Temperaturmessungen wurden sowohl im Boost- The temperature measurements were done in Temperature measurements als auch im Buck-Mode grundsätzlich unter Worst- boost-mode as well as in buck-mode basically un- Case Bedingungen durchgeführt. - Page 43 Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 Continuous Power Test: Buck-Mode, U = 300V, T = 65°C, flow rate 4l/min 120,0 350,0 110,0 300,0 100,0 250,0 Derating of I down to Preswitch_HS 110A within about 1 Mainswitch_HS hour Preswitch_LS 90,0 200,0 Mainswitch_LS...
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Page 44: Dynamic Regulation Behaviour
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 • • Dynamisches Regelverhalten Die Validierung des dynamischen Verhaltens des Ge- The validation of the dynamic behavior of the de- Dynamic regulation behaviour rätes wurde durch mehrere verschiedene Messme- vice was done by several different measurements. -
Page 45: Warranty
Betriebsanleitung BDC412 User’s manual BDC412 Die Gewährleistung entspricht den Regelungen in un- The warranty corresponds to the regulations in our cur- Garantie seren aktuell gültigen Allgemeinen Geschäftsbedingun- rently valid general terms and conditions see under Warranty gen, einzusehen unter www.brusa.biz/support/agb.html.