TIDA-010949 电路板包含一个控制卡 (TMS320F2800137)，该控制卡从面板侧和串侧收集数据，并使用这些信息来执行 MPPT 和闭环控制。然后，MCU 生成可直接驱动半桥 GaN 功率级 (LMG2100R026) 的 PWM 信号。降压/升压转换器可调制电池板的输出电压，从而更大限度地提高传输功率。

为了给系统供电，使用 100V 开关稳压器 (LM5164) 将 PLC 的电池板电压降至 12V。第二个 Fly-Buck 拓扑 (LMR51410) 用于将 12V 降至非隔离式 5V，并使用两个隔离式 5V 来为 LMG2100 和 C2000 控制卡供电。两个隔离式 5V 用于为 LMG2100 的上部 FET 提供驱动器电压，以支持 100% 占空比。在非隔离式 5V 以下，使用低压降 (LDO) 稳压器 (TPS7A2033) 为其余元件提供 3.3V 稳压线路。

图 2-2 直流/直流转换器降压级

图 2-3 直流/直流转换器升压级

升压级中的 R6 是一个旁路电阻器，如果焊接了该电阻器，则转换器将配置为降压模式。移除此电阻器可以将转换器配置为 4 开关降压/升压模式。4 开关降压/升压功率级中使用了两个 LMG2100R026 器件。为了更好地利用 GaN 器件的潜力，元件选择和布局非常重要。需要高质量输入和输出 MLCC，以便更好地处理开关期间的高频电流。必须采用布局来更大限度地减少电源环路中的寄生效应，从而减少电压尖峰和振铃。短而直的布线可为信号提供阻抗更低的路径，并更大限度地减小电流环路面积，从而减少存在的环路电感。在使用信号前，旁路电容器对信号进行过滤和调节，并且旁路电容器尽可能靠近相应元件放置。电容器和元件之间任何无关的布线都会降低旁路电容器的有效性。

图 2-4 LMG2100R026 布局

AFE031 用于电力线通信接口。该接口包括功率放大器、PGA 以及用于 TX 和 RX 路径的滤波器和内部 DAC。MCU 的 SPI 用于配置滤波器、PGA 和内部 DAC。对于传输数据，使用 PWM 模式。另请参阅 AFE031 电力线通信模拟前端 数据表，以了解 PWM 模式的详细设计说明。在 RX 路径中，使用 R58、C87、L5、R59、L6 和 C91 实现带通滤波器。该滤波器可消除用于 PLC 通信的频带之外的任何噪声。带通滤波器的输出连接到 AFE031 的内部 PGA 和 RX 滤波器，然后连接到 MCU 的 ADC，该 ADC 对滤波信号进行采样和解码。

耦合电路将 AFE031 连接到电源线并去除高电压，以保护 AFE031 的低压电路。变压器和直流阻断电容器串联与 LRC 电路并联。此 LRC 电路的谐振频率需要设置为 PLC 载波频率。这可确保始终有足够的阻抗将 PLC 信号耦合到电力线，并且信号不会通过电源优化器的输出电容器短接。R23 设置谐振频率下的阻抗。L4 需要处理不饱和的完整直流电流。

图 2-5 PLC 耦合电路

该参考设计利用 J4 和 J5 连接器将 MCU 与无线连接模块相连。这些模块添加了许多连接选项，如 Wi-SUN®、Zigbee®、低功耗 Bluetooth® 和 Wi-Fi®。

C2000 MCU 持续测量输入和输出端的电压和电流等参数，并通过通用异步接收器/发送器 (UART) 定期发送该数据。该数据可以通过无线网络传输到监控系统。此外，这些连接器还具有专用引脚，可通过无线网络特性实现快速关断。

可根据要求对无线连接示例进行评估。

图 2-6 无线连接器