电源设计从零开始学（电源设计实战系列）
电源设计从零开始学（电源设计实战系列）fs是工作频率，fr是谐振频率。LLC变频模式下有三种工作状态，分别为：2.实现更大功率的输出；3.磁性器件工作在一三象限，利用率高，有利于磁芯器件的设计，同样的磁芯器件能输出更多的能量；4.功率开关管的电流峰值更小。
关于数字电源设计，很多电源工程师工作中会遇到不同的问题。其实找到问题的根源，才能对症下药。下面给大家分享几篇不错的文章，供大家学习~
数字化实现之：全桥LLC控制（作者：Westbrook）
本章节主要介绍全桥LLC拓扑及其控制方法。其实半桥和全桥并没有本质的区别，都是谐振电路，半桥是一个桥臂，全桥是两个桥臂，先比于半桥，半桥具有以下优点：
1.两个周期都从母线电容取电，减少了母线电容的峰值电流，母线电容纹波更小，寿命更长；
2.实现更大功率的输出；
3.磁性器件工作在一三象限，利用率高，有利于磁芯器件的设计，同样的磁芯器件能输出更多的能量；
4.功率开关管的电流峰值更小。
LLC变频模式下有三种工作状态，分别为：
fs是工作频率，fr是谐振频率。
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三种工作模式的工作状态分别如下，
可以看出两个桥臂的对管Q1&Q4驱动信号一致，Q2&Q3驱动信号一致，在这种工作状态下对PWM外设比较好进行配置。为了后面实现调频调宽功能，选择推挽输出模式，当PWM 工作在推挽模式下时，会使整个周期的时间加倍，因为每个周期发生两次定时器匹配。下面是中心对称模式的推挽输出，此模式组合将PWM 缓冲区更新和中断事件限制为每4 个时基周期发生一次。PWM1H&PWM1L作为开关管Q1&Q4的驱动，PWM2H&PWM2L作为开关管Q2&Q3的驱动。（占空比D=50%）……
通向数字电源之路--进阶（作者：wkhn）
用dsPIC33E系列dsp做的一个半无桥PFC电路，将会涉及到以下几个问题：
1）半无桥电路的基本原理
2）Microchip官方提供的smps_control_library算法函数的使用
3）dsp内部40位累加器的小数表示方法
4）dsp中断时，context寄存器切换
5）C代码中，一些重要函数的分析
最近，在Microchip官网上找到了一个AC-DC电源资料，输入90Vac--264Vac，输出12V62.5A（750W）。电源前端PFC用了一个半无桥的PFC电路，DC部分用了一个全桥软开关电路。
Microchip官网上提供了该电源完整的电路原理图和PCB板图，并且附有原代码，供对数字电源感兴趣的工程师研究学习。
本图就是该电源的实机图。
虽然，这样一台样机从硬件到软件的设计都能代表官方的最高水准，但对想进一步学习数字电源的工程师来说却有一些问题：
1）做数字电源要动手实践，要弄一台样机，没有渠道，成本也高。
2）原代码中有一些目前还用不到的功能，如：在线刷新DSP等。这些功能多少会分散对数字电源主要功能的关注。
3）虽然提供原代码，但并没有详细的讲解，读起来非常吃力。
4）代码不是用MCC生成的，代码编写的工作量较大。
因此，笔者在学习该代码的过程中，以半无桥PFC为模板，自己重新绘制了PCB板图，以MCC为基础，重新编写了代码，dsp用的是dsp33ep128gs806。下面把笔者在此过程中的一些经验与大家分享，如有不对之处，还望指正。
笔者根据官方的版本重新设计的原理图
笔者根据官方的版本重新设计的PCB板图
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分享数字电源常用的传递函数及其仿真应用（作者：Jallin）
本图为视频截图
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开源之如何使用国产MCU编程（作者：liuxiaofei126）
之前一直使用ST的STM32F031单片机，但是由于疫情还是啥啥原因，ST的芯片价格涨得没法看，因为我们是做产品，而且量比较大，ST的芯片就无法再用了，这个成本真的扛不起。于是在很多国产MCU里面做了甄选，最终GD的因为新能优越，价格便宜获选。GD32E230对标的STM32F031，实现了PIN TO PIN兼容，寄存器不是完全兼容，但是GD的主频可以实现72M，这就很恐怖，STM32F031才48M，之前还得超频到56M使用。不得不说 GD强！
仅仅对比固件库，GD的库函数封装的比ST的库要好很多，当然，ST现在主推HAL库，这个HAL库确实也很好。在使用串口之前同样要配置引脚，时钟。
void com_gpio_init(void)
{
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
GPIO_af_set(GPIOA GPIO_AF_1 GPIO_PIN_9);
gpio_af_set(GPIOA GPIO_AF_1 GPIO_PIN_10);
gpio_mode_set(GPIOA GPIO_MODE_AF GPIO_PUPD_PULLUP GPIO_PIN_9);
gpio_output_options_set(GPIOA GPIO_OTYPE_PP GPIO_OSPEED_10MHZ GPIO_PIN_9);
gpio_mode_set(GPIOA GPIO_MODE_AF GPIO_PUPD_PULLUP GPIO_PIN_10);
gpio_output_options_set(GPIOA GPIO_OTYPE_PP GPIO_OSPEED_10MHZ GPIO_PIN_10);
gpio_mode_set(GPIOA GPIO_MODE_OUTPUT GPIO_PUPD_NONE GPIO_PIN_8);
gpio_output_options_set(GPIOA GPIO_OTYPE_PP GPIO_OSPEED_50MHZ GPIO_PIN_8);
GPIO_BOP(GPIOA) = (uint32_t)GPIO_PIN_8;
GPIO_BC(GPIOA) = (uint32_t)GPIO_PIN_8;
}
串口使用USART0，对应PA9和PA10，相当于STM32的USART1；配置USART时需要先复用PA9和PA10，使用gpio_mode_set（）配置IO口的工作模式、输入输出类型。gpio_output_options_set（）配置速度等参数。PA8为RS485的使能引脚……
DSP的硬件保护功能实现（作者：自在）
TMS320F2837x硬件保护方案
1.方案概述1.1.整体方案
- 利用28377内部的CMPSS比较器模块，对输入的采样值进行比较判定，输出比较信号
- 将比较信号通过X-BAR模块连接到EPWM模块的DC数字比较子模块
- EPWM模块的DC子模块根据比较信号，产生TZ触发信号
- EPWM模块的TZ子模块收到触发信号后，对EPWMxA/B输出置高或置低
每个CMPSS模块包含上下两路比较器，由于使用相同的正极输入，本次方案中仅使用其中的上路。系统共3路保护，暂定选择CMPSS1~3模块实现保护比较功能。
通过EPWM模块生成触发信号，并通过内部减法器改变DAC寄存器的值，实现锯齿波输出。在本方案中不需要使用此模块。
2.1.2.比较器输入比较器输入分为正极输入和负极输入，正极输入由外部引脚接入，负极信号可选择12位DAC输出或者外部引脚接入。
（1）正极输入：将保护测量信号通过外部引脚直接接入比较器的正极。
（2）负极输入：
① 外部引脚输入，将参考电压通过外部引脚直接接入比较器负极。
② 12位内部DAC
DAC参考电压可通过寄存器选择VDDA或者VDAC（与ADC引脚复用），DACHVALA寄存器的值决定DAC的输出。
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数字电源产品去A化的思考（作者：杨帅锅）
随着美国对华为的制裁越来越收紧，最新的消息是所有有美国技术的产品都要得到许可才能销售给华为。这不仅给我带来一些思考，后面随着制裁收紧，国内很多大公司可能都会受到打击。我们电源行业作为2B的中间层，肯定会收到很多客户的去A化硬性需求。那么数字电源产品，该怎样去A化呢?
我先说下我的一些考虑点：
1，磁件和磁材料：国内已经OK，横店东磁，POCO等等。
2，超节MOS：已经有国产厂家已经在消费领域大面积应用，目前正在工业领域铺开。
3，低压肖特基二极管：国产和台湾，日本，欧洲都有能供应的。
4，高压碳化硅二极管：国产，日本，欧洲都有能供应的。
5，高压碳化硅开关管：国产有几家能做（东微半导体被华为投资了，还有几家），日本和欧洲的有能供应的。
6，陶瓷电容：国产，日本，台湾有。
7，高压大容量薄膜电容：国产，日本，欧洲有。
8，IGBT或模块，欧洲，日本，国产有。
9，继电器，保险丝，安规电容：国产，日本，欧洲有。
10，电解电容器：国产，日本，欧洲有。
11，电流霍尔，以及模拟信号链：国产做的不错，而且日本和欧洲也有。
12，驱动IC，驱动光耦：欧洲，国产最近也突破了，日本也有。
13，MCU，DSP：STM32G4系列，英飞凌XMC4000系列。国产：湖南长沙有一家做DSP 28335的。
14，时间有限，统计的不全，请各位见谅，大佬们可以帮忙补充。
从上面来看，基本上开关管和被动器件都可以用国产来替代。唯一麻烦的是在电源行业广泛使用的TI C2000系列DSP将不能在使用，所有我这里找到了ST的STM32G4和英飞凌的XMC4000系列。这两个MCU都是ARM核，带PFU，为电力电子的PWM控制优化了外设。在目前去A的背景下，可能这两个MCU是比较可行的选择。其中STM32G4系列，已经在老东家高斯宝电气技术公司的产品上大批量应用了。XMC4000系列在电源行业中原谅我孤陋寡闻，使用的人还是比较少。
我简单的看了下XMC4000系列的规格书，发现英飞凌的这个芯片为电力电子的应用还是做了很多优化和考虑的，如：3.3V单电源供电，PFU，最高满足125°高温工作，12位ADC，转换时间低于500ns，最高150ps的PWM分辨率。uart，can spi 等通信接口一应俱全。对于电力电子控制来说，最关心的还是ADC和PWM的外设的性能。我在它的规格书里面看到这些功能：
1，可以检测到ADC输入是否断路，有了这个功能就能直接判断开环，对系统控制的可靠性有了很大的提升。
Broken-wire-detection (BWD) preloads the converter network with a selectable levelbefore sampling the input channel. The result will then reflect the preload value if theinput signal is no more connected. If buffer capacitors are used a certain number ofconversions may be required to reach the failure indication level. (P16-29)
2， ADC的转换结果限值检测，比较遗憾的没有TI那种基于模拟比较器的快速响应。
Compare with Standard Conversions (Limit Checking)The limit checking mechanism can automatically compare each digital conversion resultto an upper and a lower boundary value. A channel event can then be generated whenthe result of a conversion/comparison is inside or outside a user-defined band (seebitfield CHEVMODE and Figure 16-11).This feature supports automatic range monitoring and minimizes the CPU load byissuing service requests only under certain predefined conditions. (P16-31)
虽不够完美，但是XMC4000提出了另外一种解决方法。就是快速比较，直接把输入信号与寄存器中的数字量进行比较，如果不需要非常精确的值，用这种比较方式就会大幅度提升响应时间。
Utilizing Fast Compare ModeIn Fast Compare Mode the input signal is directly compared to a value in the associatedresult register. This comparison just provides a binary result (above/below). If the exactresult value is not required this saves conversion time. A channel event can then begenerated when the input signal becomes higher (or lower) than the compare value (seebitfield CHEVMODE and Figure 16-12).The compare value in Fast Compare Mode is taken from the result register. BitfieldsBOUNDARY1 and BOUNDARY0 in register GxBOUND (x = 0 - 1) define delta limits inthis case. These deltas are added to (or subtracted from) the original compare value andallow defining an arbitrary hysteresis band.
3，XMC4000系列ADC的一个我觉得最大的亮点，有了这个功能节约不少CPU的开销：ADC的模块里面的ADC转换结果处理模块可以配置成FIR滤波器，并提供了3个可以配置的系数，通过加乘操作来实现FIR滤波，然后把处理完的结果放在寄存器中。FIR滤波器可以说是用的非常多的操作了，比如把多次转换的结果加起来求平均就是FIR的一种应用，有了这个功能能把CPU在ADC滤波上的开销节约出来……
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