使用RX單片機實現數字電源控製的示例
發布時間:2023-01-19 責任編輯:lina
【導讀】作為使用RX單片機進行逆變器控製的應用,以UPS為例對基於MCU的電源控製可行性進行介紹。RX-T係列主要應用於空調室外機和工業逆變器,在逆變器控製領域享有盛譽。近年來,還廣泛用於UPS、太陽能逆變器和EV充電器等電源控製應用中。本次以UPS電源控製應用為例,對基於MCU實現的電源控製進行介紹。UPS是一種具有以下三大功能的設備,是表現MCU控製電源基礎功能的最佳設備。
作為使用RX單片機進行逆變器控製的應用,以UPS為例對基於MCU的電源控製可行性進行介紹。
RX-T係列主要應用於空調室外機和工業逆變器,在逆變器控製領域享有盛譽。近年來,還廣泛用於UPS、太陽能逆變器和EV充電器等電源控製應用中。本次以UPS電源控製應用為例,對基於MCU實現的電源控製進行介紹。UPS是一種具有以下三大功能的設備,是表現MCU控製電源基礎功能的最佳設備。
UPS功能
AC-DC轉換器(以下簡稱AC-DC),包括將市電轉換為直流電源的PFC
DC-DC轉換器(以下簡稱DC-DC),用於將高壓直流電源轉換為低壓直流電源,並充電到電池,或將低壓直流電源的電池電源放電,並轉換為高壓直流電源
DC-AC逆變器(以下簡稱DC-AC),可將直流電源轉換為交流電源,以支持電源插座連接型電子設備
這些電源控製是使用RX產品家族中的以下通用功能在一個MCU中實現的。雖然本次使用的MCU屬於RX產品家族的RX66T係列,但是RX產品家族中,隻要具有如下功能,也可以實現類似的或部分功能。例如RX72T、RX24T。
RX產品家族使用功能
PWM輸出定時器(MTU3d,GPTW)
12位A/D轉換器(S12ADH)
端口輸出使能(用於PWM輸出緊急停止)(POE3B)
比較器(用於過流檢測)(CMPC)
12位D/A轉換器(用於比較器參考電壓)(R12DAb)
我們利用這些RX產品家族中的適合逆變器控製的功能,構建了以下電路方式的電源控製功能。
UPS電路
AC-DC
通過基於MTU3的互補PWM輸出(載波頻率60KHz)對電機控製設備中經常使用的電流連續模式交錯配置PFC電路進行驅動,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合的斬波電路通過MTU3互補PWM;
輸出(載波頻率40KHz)進行驅動,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)實現功率半導體的開關功能,從而使電機控製等類似的橋式電路產生110V@50Hz的正弦波。控製算法通過矢量控製輸出無失真的正弦波。
將這些電路進行組合形成UPS,電源效率可高達98%以上,性能與專用產品相當。這使得除了AC-DC的PFC IC和DC-DC的功率IC等專用產品外,還可以實現基於MCU的電源控製產品,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製(UPS)作為逆變器控製應用的可行性。我們將繼續推出符合客戶需求的優質產品,為客戶的創新事業添磚加瓦。敬請期待瑞薩RX產品家族的進一步發展。
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