OP4800 系列

FPGA处理器和I/O拓展箱

AMD VersalTM FPGA技术加持 电力电子仿真潜力全开

摆脱传统多FPGA解耦技术的束缚,在单块FPGA资源中支持更大规模的复杂电力电子电路模型(如功率换流器)。OPAL-RT前沿创新科技全面提升仿真能力:无与伦比的仿真精度、近乎零的延迟,能够实现迅捷开发和创新控制策略。专为双有源全桥(DAB)变换器与车载充电机(OBC)等应用量身打造,为您打开电力电子技术的新未来。



OP4800 Series
卓越功能 实现性能全面提升

OP4810-IO和OP4815-IO扩展箱能够连接到OPAL-RT实时仿真器,配备计算能力卓越的AMD Versal™FPGA,可兼容当前最高版本的eHS(基于FPGA的电力电子工具包),并提供更多更快的I/O。

全新版本eHS

OPAL-RT 基于FPGA的电力电子工具包 发布全新版本——eHS Gen5,在原有功能基础上增加了高级性能插件,是当前业界速度最快的基于FPGA的电力电子工具包。

• 无需解耦
• FPGA核可扩展
• 皮秒级采样
• 可用于联合仿真

阅览eHS Gen5介绍手册

连通性

多达140个I/O 和12个5 Gbsp 高速SFP多模光纤模块连接器。

模拟采样
10 MSPS

最小时间步长
90 ns

采样率
625 ps

升级和扩展现有 OPAL-RT 系统

OP4810-IO和OP4815-IO扩展箱配备了最新的顶级Versal™ Prime计算引擎和更多更快的I/O,能够对现有的OPAL-RT系统(OP4610XG、OP5705XG和OP5707XG)进行升级和扩展。

OP48XX-IO 系列FPGA 处理器和 I/O 扩展箱可通过 PCIe 链接连接到现有的 OPAL-RT 实时仿真器;在实时仿真机中安装PCIe 主机适配器后,可通过光纤 SFP 链接实现 FPGA 相互之间的直接通信。




典型硬件在环(HIL)仿真应用

  • LLC/CLLC 谐振变换器以及双有源全桥变换器的详细模型
  • 大型功率转换应用

  • 复杂电力电子系统(如大型UPS、越野车辆或列车电气传动系统)

  • 基于FPGA的机械/电力电子/机电控制快速控制原型(控制带宽达 1+MHz)

  • 用于 HVDC、FACTS 和 SST 应用的多电平转换器仿真

  • 针对大规模 IBR 或EV集成的大量换流器和机器仿真

  • 行波保护
  • 大型配电网仿真




接口与连通性

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1. 电源和复位按钮(带LED指示灯)

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2. 12个SFP端口(5Gbps)

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3.
2个以太网RJ45端口(1 Gb/s)

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4. 光纤同步接口

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5. IRIG-B@1PPS 时钟同步接口(备用)

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6. 用于JTAG编程的USB接口(供OPAL-RT技术人员使用)

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7. FPGA 状态指示灯

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8. LCD菜单按钮选择

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9. LCD显示屏

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10. 主电源开关

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11. DB37 I/O 接口插槽 1

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12. DB37 I/O 接口插槽 2

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13. 接地螺丝

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14. RS-422 DB9接口(6 Tx & 6 Rx)

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15. PCI Express Gen2 x4 插槽

参数概览

处理器OP4810-IOAMD Versal™ Prime VM1302 自适应 SoC
703 K 逻辑单元自适应引擎 (FPGA)
OP4815-IOAMD Versal™ Prime VM1402 自适应 SoC
1,238 K 逻辑单元自适应引擎 (FPGA)
软件兼容性RT-LAB, HYPERSIM
工具包兼容性eHS, MMC, RT-XSG
I/O模块I/O 板卡2个 I/O板卡插槽
基本配置建议:
插槽1: OP48H10 – H 型快速 I/O 模块: 32 DIO, 8 组 8 通道,可配置为输入或输入, TTL 3.3/5 V |16 AI 5 MSPS, ±10 V, 16位 | 16 AO 10 MSPS, ±10 V, 16位
插槽2: OP48H10 – 快速 I/O H 型模块 (选配)
接口套件RS-422 DB9 连接器(6 Tx & 6 Rx),默认
光纤接口(6 Tx & 6 Rx),选配
连通性12个 SFP 插槽, 10 Gbps
2个 Ethernet接口, 1 Gbps
1个 PCIe Gen 2 x4插槽
RX/TX同步
尺寸机架,宽×长×高2U | 17.00” x 15.75”x 3.50” | 43.18 x 40.01 x 8.89 cm

OP4810-IO / OP4815-IO 产品架构

OP48XX-IO扩展箱的核心是AMD VersalTM Prime自适应SoC和FPGA芯片。出厂安装2 个I/O模块,每个模块包含4个DB37-F连接器,位于扩展箱后部,可提供多达64个I/O。

 

可通过PCIe链路实现下位机与OP48XX-IO FPGA之间的通信。OP48XX-IO还带有12个SFP插槽、2个以太网端口、TX/RX同步端口和4个DB9接口,用于RS422信号传输(6 Tx & 6 Rx)。



兼容的I/O板卡

OP48H10

OP48H10

快速 I/O H型模块


OP48H20

OP48H20

标准 I/O H型模块

可兼容仿真系统

HYPERSIM为工程师们提供完整的工具体系,以应对最为复杂的电力系统控制难题,目前已被广泛用于全球工业、学术界和研究中心。HYPERSIM专门为电磁暂态电力系统研究提供独特的软件界面。HYPERSIM中自带的丰富原件库包含虚拟PMU,可轻松有效地创建精细的电力系统模型。





RT-LAB是一个先进的仿真控制平台,包括一个完整的设计库,适用于所有应用和行业。使用RT-LAB可编辑、编译、加载、执行和分析模型。通过对MATLAB/Simulink®的全面集成支持, RT-LAB可提供当前业内最复杂的与实物交互的模型工程。



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