拡張ボックス | OP4815-IO｜FPGA + IO

OP4800シリーズは、OPAL-RT互換シミュレータとのシームレスな統合を実現するFPGAプロセッサとI/O拡張ユニットで構成されています。

従来のデカップリング技術の制約に縛られることなく、電力コンバータなどの複雑なパワーエレクトロニクス回路を設計できます。
比類のない精度とほぼゼロのレイテンシにより、シミュレーション能力を倍増させ、アジャイル開発と革新的な制御戦略を実現します。

デュアルアクティブブリッジ（DAB）コンバータやオンボードチャージャーなどのアプリケーション向けにカスタマイズされた、当社の最先端イノベーションでパワーエレクトロニクスの未来を体感してください。

仕様概要

項目		説明
プロセッサ	FPGA	AMD Versal™ Prime VM1402 アダプティブSoC 1,238 Kロジックセルのアダプティブエンジン
I/Oモジュール	ユニットあたり最大 2 つの I/O モジュール	提供されている標準構成のいずれかから I/O モジュールを選択できます。
接続性	一般的な接続性	イーサネット x 2、1 Gbps PCIe Gen 2 x4 x 1
	RS422 - デジタル入出力 (デフォルトの拡張モジュール) Or オプションの光ファイバー (代替拡張モジュール)	エンコーダ用2チャンネル、またはPWM入力6チャンネル/PWM出力6チャンネル、もしくは高速差動ロジック信号の読み取りまたは生成を必要とするその他のアプリケーション用（5V） Or デジタルI/O用50Mbps 6送信/6受信チャンネル、OPAL-RTが開発したORIONプロトコルと互換性あり
	高速光インターフェース	12個のSFPソケット、10Gbps
ラックユニットとマウントタイプ		2U、卓上またはラックマウント（標準 19 インチラック用の取り付けブラケットとハードウェアが付属）。

高いパフォーマンス

OP4810-IOとOP4815-IOは、互換性のあるOPAL-RTシミュレータに接続できる拡張ユニットです。

AMD Versal™ FPGAの強力な演算能力と、最新版のeHSを最大限に活用できます。
また、これらの拡張ユニットは、当社史上最速のI/Oも搭載しています。

さらに速くなった第5世代eHS

業界最速のFPGAベースパワーエレクトロニクスツールボックスであるeHSに、新たに追加された高度なパフォーマンスアドオンを搭載し、そのパワーを最大限に活用しましょう。
詳しくはこちらをご覧ください。
eHS機能

デカップリング不要
FPGAコアのスケーリング
ピコ秒オーバーサンプリング
コシミュレーション対応
パフォーマンス

アナログサンプリング：10MSPS 最小時間ステップ：90ns サンプリングレート：625ps
接続性

DB37およびDB9コネクタで最大268個のデジタルおよびアナログI/O
高速5Gbps SFPマルチモード光ファイバーモジュールコネクタ×12

システムの潜在能力を最大限に引き出す

システム拡張

既存のOPAL-RTシステム（OP4610XG、OP5705XG、OP5707XG）に、最新の最先端FPGAテクノロジーと追加の高速I/O機能を搭載した製品です。
OP48XX-IO FPGAプロセッサおよびI/O拡張ユニットは、PCIeリンクを介して既存のOPAL-RTリアルタイムシミュレータに接続します。
光ファイバーSFPリンクを使用したFPGAとFPGA間の直接通信も可能です。
この接続を実現するには、リアルタイムシミュレータ内にPCIeホストアダプタが必要です。

代表的なHILシミュレーションアプリケーション

LLC/CLLC共振コンバータおよびデュアルアクティブブリッジコンバータの詳細モデル
大規模電力変換アプリケーション
大型無停電電源装置（UPS）、オフハイウェイ車両、鉄道電気駆動システムなどの複雑なパワーエレクトロニクスシステム
1MHz以上の制御帯域幅を備えた、機械、パワーエレクトロニクス、メカトロニクス制御のFPGAベースのラピッドコントロールプロトタイピング
HVDC、FACTS、SSTアプリケーション向けのマルチレベルコンバータシミュレーション
大規模IBRまたはEV統合のための多数のコンバータと機械のシミュレーション
進行波保護
大規模配電網のシミュレーション

接続とインターフェース

シミュレータアーキテクチャ

高性能FPGAアーキテクチャ

OP48XX-IOユニットの中核には、AMD Versal™ Prime Adaptative SoC ＆ FPGAチップが搭載されています。
FPGAプロセッサユニットとIO拡張ユニットには、工場出荷時に2つのI/Oモジュールを実装できます。
各モジュールには、ユニット背面からアクセスできる4つのDB37-Fコネクタがあり、最大64個のI/Oを提供します。
ターゲットコンピュータとOP48XX-IO FPGA間の通信は、PCIeリンクを介して行われます。
OP48XX-IOには、12個のSFPソケット、2個のイーサネットポート、TX/RX同期ポート、そして6つのTXおよび6つのRX RS422信号用の4つのDB9コネクタも搭載されています。

対応ソフトウェアプラットフォーム

電力システム、パワーエレクトロニクス、航空宇宙、自動車の各分野におけるハードウェア・イン・ザ・ループ（HIL）およびラピッド・コントロール・プロトタイピング（RCP）テストのための強力なソリューションをご紹介します。

当社のソフトウェアプラットフォームは、複雑なI/O構成、通信プロトコル、そして特殊なアプリケーションを管理できます。
これらはすべて、市場投入までの時間短縮やシステムの複雑化への対応を目的として設計されています。

マルチドメイン、Simulink®ベースのHIL
RT-LAB

MATLAB/Simulink® と完全に統合されており、当社のさまざまなツールボックスと最適に組み合わせることで、マルチドメインの Simscape™ Electrical™ および SimPowerSystems モデルをリアルタイムで利用し、迅速な制御開発を実現します。

EMTシミュレーションとHILテスト
HYPERSIM

EMT シミュレーション、SIL および HIL テスト用の高忠実度プラットフォーム。
電力システム開発のすべての段階で制御、保護、グリッド統合、大規模な安定性を検証するのに最適です。

Ｑ＆Ａ

Ｑ：OPAL-RTのOP4815-IOをパワーエレクトロニクスシミュレーションに使用する主なメリットは何ですか？

Ａ：OP4815-IOを使用すると、シミュレーション容量が2倍になり、レイテンシがほぼゼロレベルにまで低減されます。
これにより、デュアルアクティブブリッジ（DAB）システムやオンボードチャージャーなどの複雑な電力変換装置のアジャイル開発が可能になり、制御戦略の設計、テスト、検証をより迅速かつ正確に行うことができます。

Ｑ：OP4815-IOは、リアルタイムHILテストにおけるI/O性能をどのように向上させるのでしょうか？

Ａ：OP4815-IOは、最大2つの高速Fast I/OモジュールとAMD Versal™ Prime VM1402 SoCを搭載し、超高速処理とI/Oスループットを実現します。
マルチレベルコンバータやFPGAベースの制御ループのテストなど、OP4815-IOは、要求の厳しいリアルタイムシミュレーションに必要な高精度なデータ取得と生成を実現します。

Ｑ：OP4815-IOを使用して既存のOPAL-RTシステムを拡張できますか？

Ａ：はい。OP4815-IOは、OP4610XG、OP5705XG、OP5707XGなどのシステムを拡張・アップグレードできるように設計されています。
PCIeリンクまたはオプションの光ファイバーインターフェースを介してシームレスに接続できるため、システム全体をオーバーホールすることなく、HIL機能を拡張し、次世代FPGAの性能を活用できます。

Ｑ：OP4815-IOはどのような典型的なアプリケーションをサポートしていますか？

Ａ：OP4815-IOは、大規模電力変換システム、マルチレベルHVDCコンバータ、車載充電器、進行波保護スキームなど、幅広いHILシミュレーションアプリケーションで使用されています。
また、EVの統合研究や高帯域幅制御戦略のラピッドプロトタイピングにも最適です。

Ｑ：OP4815-IOと互換性のあるソフトウェアプラットフォームとI/Oボードはどれですか？

Ａ：OP4815-IOは、RT-LABやHYPERSIMなどのリアルタイムシミュレーションプラットフォームとシームレスに連携し、OP48H10やOP48H20などのI/Oモジュールをサポートしています。
これにより、自動車、パワーエレクトロニクス、航空宇宙アプリケーションにおけるHILおよびRCPワークフローへのスムーズな統合が可能になります。