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使用RX單片機實現(xiàn)數(shù)字電源控制的示例

發(fā)布時間:2023-01-19 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】作為使用RX單片機進行逆變器控制的應(yīng)用,以UPS為例對基于MCU的電源控制可行性進行介紹。RX-T系列主要應(yīng)用于空調(diào)室外機和工業(yè)逆變器,在逆變器控制領(lǐng)域享有盛譽。近年來,還廣泛用于UPS、太陽能逆變器和EV充電器等電源控制應(yīng)用中。本次以UPS電源控制應(yīng)用為例,對基于MCU實現(xiàn)的電源控制進行介紹。UPS是一種具有以下三大功能的設(shè)備,是表現(xiàn)MCU控制電源基礎(chǔ)功能的最佳設(shè)備。


作為使用RX單片機進行逆變器控制的應(yīng)用,以UPS為例對基于MCU的電源控制可行性進行介紹。


RX-T系列主要應(yīng)用于空調(diào)室外機和工業(yè)逆變器,在逆變器控制領(lǐng)域享有盛譽。近年來,還廣泛用于UPS、太陽能逆變器和EV充電器等電源控制應(yīng)用中。本次以UPS電源控制應(yīng)用為例,對基于MCU實現(xiàn)的電源控制進行介紹。UPS是一種具有以下三大功能的設(shè)備,是表現(xiàn)MCU控制電源基礎(chǔ)功能的最佳設(shè)備。


UPS功能

AC-DC轉(zhuǎn)換器(以下簡稱AC-DC),包括將市電轉(zhuǎn)換為直流電源的PFC

DC-DC轉(zhuǎn)換器(以下簡稱DC-DC),用于將高壓直流電源轉(zhuǎn)換為低壓直流電源,并充電到電池,或?qū)⒌蛪褐绷麟娫吹碾姵仉娫捶烹?,并轉(zhuǎn)換為高壓直流電源

DC-AC逆變器(以下簡稱DC-AC),可將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源,以支持電源插座連接型電子設(shè)備


這些電源控制是使用RX產(chǎn)品家族中的以下通用功能在一個MCU中實現(xiàn)的。雖然本次使用的MCU屬于RX產(chǎn)品家族的RX66T系列,但是RX產(chǎn)品家族中,只要具有如下功能,也可以實現(xiàn)類似的或部分功能。例如RX72T、RX24T。


RX產(chǎn)品家族使用功能

PWM輸出定時器(MTU3d,GPTW)


12位A/D轉(zhuǎn)換器(S12ADH)


端口輸出使能(用于PWM輸出緊急停止)(POE3B)


比較器(用于過流檢測)(CMPC)


12位D/A轉(zhuǎn)換器(用于比較器參考電壓)(R12DAb)


我們利用這些RX產(chǎn)品家族中的適合逆變器控制的功能,構(gòu)建了以下電路方式的電源控制功能。


UPS電路

AC-DC


通過基于MTU3的互補PWM輸出(載波頻率60KHz)對電機控制設(shè)備中經(jīng)常使用的電流連續(xù)模式交錯配置PFC電路進行驅(qū)動,從而輸出電流紋波較少的DC電源。


DC-DC


升壓電路和降壓電路相結(jié)合的斬波電路通過MTU3互補PWM;


輸出(載波頻率40KHz)進行驅(qū)動,從而無電壓波動實施AC-DC電源充電至電池(降壓模式)以及電池電源放電向DC-AC供電(升壓模式)。


DC-AC


通過GPT互補PWM輸出(載波頻率20KHz)實現(xiàn)功率半導(dǎo)體的開關(guān)功能,從而使電機控制等類似的橋式電路產(chǎn)生110V@50Hz的正弦波。控制算法通過矢量控制輸出無失真的正弦波。


使用RX單片機實現(xiàn)數(shù)字電源控制的示例


使用RX單片機實現(xiàn)數(shù)字電源控制的示例


將這些電路進行組合形成UPS,電源效率可高達98%以上,性能與專用產(chǎn)品相當(dāng)。這使得除了AC-DC的PFC IC和DC-DC的功率IC等專用產(chǎn)品外,還可以實現(xiàn)基于MCU的電源控制產(chǎn)品,從而為客戶提供更多的選擇,做到適材適所。


本次為大家介紹了電源控制(UPS)作為逆變器控制應(yīng)用的可行性。我們將繼續(xù)推出符合客戶需求的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,為客戶的創(chuàng)新事業(yè)添磚加瓦。敬請期待瑞薩RX產(chǎn)品家族的進一步發(fā)展。


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