TI C2000 在电动车辆上的数字电源应用 - 系统微控制器架构

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那在这个前提下呢 我们接下来跟大家讨论一下针对这些拓扑 TI这边提供的一个系统解决方案 那大概是怎么样的一个拓扑 首先 我们要说明的一点是 这里面的拓扑 比如看第一个选项 这里面是 刚才提到的 一个交错式的 TFC 后端是一个移向全桥 那么它没有加通不等流 那在这里面讲的所有的选项里面 所有参考的这些拓扑里面 实际上 这些架构里面 这些拓扑本身 都可以使用前面介绍的任意一个 ACDC或者DC到AC的拓扑 不仅仅局限于这个交错式的TFC 我们仍然可以使用 比如说 维也纳TFC 或者是刚才提到的这个 [听不清]的TFC 无论是CCM还是CIM的模式 那么只是在这上面 我们以这个交错式TFC和移向(听不清)为例子 来说明这样一个东西 那在每个电能转化的部分 实际上我们都是通过这个芯片来进行控制 首先最简单的一点 在这一页里边 这个拓扑呢 刚才我们提到 是没有进行同步整流来介绍的 那么在没有同步整流的情况下 我们通常会启动的一个方案 像在通信电源里面 我们会用双芯片的方案 是因为 前级的ACDC以及后集的DC之间 是需要隔离 但是在车展上面的话 实际上 我们的隔离是在后级的DCDC上面来做 因为ACDC 以及DC到DC的部分 这个部分实际上是连接在一起的 那么当你的DCDC转换结束之后 当对电池进行充电的时候 我们有一个隔离 所以在这种情况下 我们实际上可以把 前级的ACDC 和DC到DC的部分 全部集中在一颗MCU上来实现 那么 在这里 我们可以选择的器件是非常宽广 和丰富的 那么我们可能从成本的角度来考虑 最新推出的[听不清]系列的芯片都可以做这样的一些控制 那唯一需要考虑的就是说我们 输出端的电池电流 和电压的采样 我们需要反馈回来做 环路控制作参考 然后做反馈 那么这种情况下过去一些方案过去可能使用 [听不清]隔离 那么现在还有一种方式 就是我们可以用数字采样来进行隔离 那么TI的一个器件MC1310实际上是一个加强绝缘的一个隔离器件 它可以把我们的模拟量转成数字量 输送到我们芯片里面 直接进行处理 这个芯片内部呢 我们可以集成这种 [听不清]采样的这种转换率 滤波器 对它进行处理 这种拓扑看上去是非常简单 但前提是说我们这边需要 反馈回来的量比较有限 比如只需要1路或者2路的信号来进行反馈 我们所有的元件都是进行所谓的一次性的控制 那么第二种方式就是我们刚才讲到的 如果你 需要的采集量比较多 我们的电流电压比较多还包括一些其他的信号 反馈回来 那么 我们的一种方式是仍然保留一颗主控的C2000 [听不清]芯片进行ACDC DC到DC的 电源转换的控制 那么反馈信号的采集是可以使用 一个更高精度的外部的ADC进行采集 那么这个ADC可以通过SPI的方式 通过隔离的方式进行传输 反馈回来 那这也是一个比较常见的方式 那如果要做我们刚才提到的同步整流 来提高效率的话 那实际上我们还有另外几种方式 那里这里的第三个选项就是第三个系统 拓扑的话呢 实际上我们可以考虑 让圆边和复边 或者我们应该叫 圆边和复边的一部分 通过隔离的方式 控制复边的这个DCDC 那圆边是有一个MCU来进行控制 那这时候 你就可以选择一个更低成本 性能更低的 或者资源更少的一些 处理器来进行控制 那这种情况下 复边的控制实际上 是需要隔离 对它的驱动部分 那同时两个芯片这间的交互 也需要隔离 来实现一个通信 那另一种方式 如果我可以选择一个更强大的MCU 在一侧 在圆边 对整个PFC加上DCDC进行控制 那么复边只是进行同步的一个[听不清]的控制 那么之间的话 它们是可以通过通信来实现 甚至于芯片之间的同步 我们也可以通过硬件来完成 因为两边芯片的PW模块呢 可以在芯片之间达到同步 也可以芯片内部同步 所以下面这种方式呢 你可以让芯片内部的PW实现完全同步 下面这种 上面这种方式是两颗芯片之间进行同步 一颗芯片控制PFC 另一个控制DCDC 那么它们的芯片是片间同步 来实现这个同步整流 那后面这种方式是一颗芯片内部的 PW之间同步 那么它实现了ACDCDC到DC的控制 那只是说让另一个MCU 隔离侧进行一个处理 那另外还有两种系统架构呢 实际上 是有一些不一样 第五种拓扑实际上跟第四种非常接近 是非常像的 我们看一下 只是说 它在这里使用了我们刚才讲到的 双有圆桥 所以说这到后边 [听不清]侧的隔离 它需要有一个MCU独立控制 而在圆边的LACDC 以及DCDC隔离 在左边的隔离 它还是有一颗MCU来进行控制 那再往下一种就是 我们可以做的一种方式就是 跟第一种非常接近的 那么可以选择一个更强大处理能力 更丰富外设的一个处理芯片 就是更大的一个芯片 那么它可以对整个部分的ACDC DC到DC 以及双有圆桥 甚至你的同步整流全部用一颗芯片来完成 那么这个时候 同样遇到了一个隔离采样的问题 我们需要从后端进行反馈 数字隔离的方式 那么这里主要提供的就是我们介绍的 有六种常见第一个拓扑 可以帮助我们在根据你的功率等级 根据你的输入电压 根据你需要达到的功率密度 和效率 来选取合适的 一个拓扑 当然 这里也会涉及到一个成本 因为我们刚才看到 像在这个拓扑里边 跟第一个图基本上 是类似的 因为它增加了双有圆桥 甚至你可能有其他的多项 甚至 错项 就是我们的交错 那么它对资源的要求其实对这个处理器 选择更大的一个芯片 那对前端来讲可能是 可能选择一个比较小的 甚至于 像这种同步整流的话呢 它可以选择两颗比较小的 都可以完成 那么这个核心来讲是针对 一个芯片本身的处理能力 你需要多少的[听不清] 第二个就是你需要多少的PWM通道 来进行开关的切换 以及多少模拟头脑 通过AD来进行电流电压的采集 反馈控制 那么这些信号是一个核心的 能够让你 决定这个资源 这个芯片的一个型号的 核心参数 那这些参数 之外的话呢 对应的还需要我们多大的内存 多大的比较常见的一些通讯接口 那么这里还要另外提到的一个 非常有意思的一个借口就是在我们 最新的器件里面 像类似的这种双芯片的方案 需要隔离通信的话 那我们最新的这个2800X系列 是提出了一个新的概念 是在隔离的情况下的一个 高速通信的一个接口 是我们最新定义的一个C2000团队 开发的一个接口 那么它叫做FSI Fast [听不清] Interface是一个快速[听不清]通信接口 那么这个接口的话呢 可以 瞬间在隔离情况下 达到100兆 甚至200兆的通信速度 那这个速度比我们常见的 最高的SPI 几十兆都还要高 那达到了这个总线级别的速度 那么这一点 如果你需要在两个电源转换之间 通过双芯片控制的时候实现 快速并且隔离的一个通信的话 那实际上 像我们刚才讲到的这种 一些通信 SPI的这个通信的话 其实可以让你的通信环路的同步性做得更好 效率做得更高
课程介绍 共计4课时,1小时11秒

基于 C2000 的数字车载电源控制系统

TI 电源 C2000 车载

主要介绍几种先进得电源拓扑,比如图腾柱 PFC , Vienna 架构的整流器,谐振式的 LLC 转换器 来提高车载电源效率
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主讲人简介
SpeakerRicky Zhang
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