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双向逆变数字电源的单片机选型

在提倡节能环保的今天,有一些手机已不提供免费的充电器了。而对于千瓦级别的UPS,消费者愿意额外支付上千元购买充电器吗?他们肯定更喜欢购买内置充电器的UPS。在能源匮乏的今天,特别是便携式UPS电源,双向逆变电路一定会代替传统的UPS,毕竟一台单独的大功率充电器造价不便宜。

对于高端数字开关电源,目前DSP/DSC仍是主流,但随着普通单片机的性能越来越高,且价格便宜,特别是带DSP指令集和浮点运算单元的单片机,性价比极高,有逐步取代DSP/DSC做数字电源的趋势。而Cortex-M4内核的单片机,就是一款这样的单片机。

对于传统的电源工程师,您知道怎么选型一个物美价廉的单片机吗?

我们先看看最常见的双向逆变电源拓扑结构,如下图所示:

要在这个拓扑结构实现双向逆变电源,MCU参考选型要求如下:

1、内核,建议CortexM4或M33(支持DSP指令集和浮点运算单元)

2、主频,100MHz以上,最好150Mz以上,200MHz更佳

3、PWM,至少8路,支持互补输出,死区设置,移相,同步,刹车。(DCDC变换可用2路PWM驱动全桥)。PWM分辨率要求高于100ns,能达1ns甚至100ps级别更佳。风扇控制也建议使用PWM

4、模拟量采集,12位分辨率,1MSPS以上,8通道以上,最好16通道,支持差分采样

5、模拟比较器,至少支持2个,用于过零检测(也可用外部模拟比较器,也可用ADC采样做过零检测)

以上就是双向逆变电源主控单片机的核心功能需求,至于其他功能,根据系统要求灵活选择,如支持三角函数运算单元则更佳,支持UART、CAN等通讯

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三棵树
LV.4
2
2021-06-03 11:18

STM32G4看起来还是比较符合的。

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3
GPowerBMS
LV.3
4
2021-06-04 17:10

新唐M480也可以,兆易出了一款定时器90ps分辨率的M33内核单片机

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bestram
LV.3
5
2021-06-05 21:55

楼主说得很有道理,这会是将来的一个发展方向,我们也在开发这类款产品。ST和GD的都有可选择的芯片,Microchip的DSPIC和TI的C2000 都有专门优化的芯片可以选择。

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bestram
LV.3
6
2021-06-05 21:57

楼主有合适的推荐,也可将资料发:bestram@163.com,进一步探讨

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lkings
LV.6
7
2021-06-10 11:25

DSP主要還是TI的用的比較多,TMS32系列市面上比較多.比較主流

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k6666
LV.9
8
2021-06-10 12:33
@三棵树
STM32G4看起来还是比较符合的。

这个是不是太贵了,现在价格都疯长。

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k6666
LV.9
9
2021-06-10 12:34

这个电源的主频选择是不是太高了?选择的考虑点是?

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2021-06-10 14:59

的确坛友说的对,stm32的G474是可以胜任这个要求的

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GPowerBMS
LV.3
11
2021-06-18 23:35
@lihui710884923
的确坛友说的对,stm32的G474是可以胜任这个要求的

STM32G系列就针对数字电源的。不过今年ST的货炒的很贵,ST会把自己玩死的

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GPowerBMS
LV.3
12
2021-06-18 23:38
@k6666
这个电源的主频选择是不是太高了?选择的考虑点是?

需要高分辨率的PWM,电压环电流环浮点运算量大,主频低了性能极差,有些功能根本实现不了。

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GPowerBMS
LV.3
13
2021-06-18 23:41

PWM分辨率要求高于100ns,应该更正为 10ns

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iszjt
LV.5
14
2021-06-22 09:36

三相电压380V经整流滤波变成高压直流电压,后级逆变电路采用SPWM控制方式,通过对逆变桥采用正弦脉宽调制控制,逆变输出电压经过电感、电容滤波后,最终在负载上得到220V/50Hz的正弦波交流电。

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2021-06-26 10:12

有没有单向逆变控制芯片的UPS电源呢

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16
GPowerBMS
LV.3
17
2021-06-26 21:20
@13688922894a
有没有单向逆变控制芯片的UPS电源呢

8025逆变专用芯片,不知是否支持USP功能。

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鲁珀特
LV.4
18
2021-07-02 16:04

内置模拟比较器的单片机好像不是很常见,有没有什么好的推荐?

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GPowerBMS
LV.3
19
2021-07-03 07:32
@鲁珀特
内置模拟比较器的单片机好像不是很常见,有没有什么好的推荐?

M480系列,内置2个模拟比较器,3个可调增益运放

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