工程师说 | 使用RX单片机实现数字电源控制的示例
作为使用rx单片机进行逆变器控制的应用，以ups为例对基于mcu的电源控制可行性进行介绍。
rx-t系列主要应用于空调室外机和工业逆变器，在逆变器控制领域享有盛誉。近年来，还广泛用于ups、太阳能逆变器和ev充电器等电源控制应用中。本次以ups电源控制应用为例，对基于mcu实现的电源控制进行介绍。ups是一种具有以下三大功能的设备，是表现mcu控制电源基础功能的最佳设备。
ups功能
ac-dc转换器（以下简称ac-dc），包括将市电转换为直流电源的pfc
dc-dc转换器（以下简称dc-dc），用于将高压直流电源转换为低压直流电源，并充电到电池，或将低压直流电源的电池电源放电，并转换为高压直流电源
dc-ac逆变器（以下简称dc-ac），可将直流电源转换为交流电源，以支持电源插座连接型电子设备
这些电源控制是使用rx产品家族中的以下通用功能在一个mcu中实现的。虽然本次使用的mcu属于rx产品家族的rx66t系列，但是rx产品家族中，只要具有如下功能，也可以实现类似的或部分功能。例如rx72t、rx24t。
rx产品家族使用功能
pwm输出定时器（mtu3d，gptw）
12位a/d转换器（s12adh）
端口输出使能（用于pwm输出紧急停止）（poe3b）
比较器（用于过流检测）（cmpc）
12位d/a转换器（用于比较器参考电压）（r12dab）
我们利用这些rx产品家族中的适合逆变器控制的功能，构建了以下电路方式的电源控制功能。
ups电路
ac-dc
通过基于mtu3的互补pwm输出（载波频率60khz）对电机控制设备中经常使用的电流连续模式交错配置pfc电路进行驱动，从而输出电流纹波较少的dc电源。
dc-dc
升压电路和降压电路相结合的斩波电路通过mtu3互补pwm；
输出（载波频率40khz）进行驱动，从而无电压波动实施ac-dc电源充电至电池（降压模式）以及电池电源放电向dc-ac供电（升压模式）。
dc-ac
通过gpt互补pwm输出（载波频率20khz）实现功率半导体的开关功能，从而使电机控制等类似的桥式电路产生110v@50hz的正弦波。控制算法通过矢量控制输出无失真的正弦波。
将这些电路进行组合形成ups，电源效率可高达98%以上，性能与专用产品相当。这使得除了ac-dc的pfc ic和dc-dc的功率ic等专用产品外，还可以实现基于mcu的电源控制产品，从而为客户提供更多的选择，做到适材适所。
本次为大家介绍了电源控制（ups）作为逆变器控制应用的可行性。我们将继续推出符合客户需求的优质产品，为客户的创新事业添砖加瓦。敬请期待瑞萨rx产品家族的进一步发展。
有关ups的一般系统配置，请点击下图查看往期发布的ups成功产品组合文章：
更多资料
有关本次介绍的ups的更多信息，请复制下方网址到浏览器中打开查看ups应用指南：
https://www.renesas.cn/cn/zh/document/apn/rx66tgroup-digital-power-conversion-uninterruptible-power-system-ups-rev100
有关rx66t的更多信息，请复制下方网址到浏览器中打开查看rx66t产品页：
https://www.renesas.cn/cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/rx-32-bit-performance-efficiency-mcus/rx66t-32-bit-microcontrollers-optimal-motor-control-industrial-home-appliance-and-robotics-applications
rx66t样例程序，复制下方网址到浏览器中打开进入官网下载页面：
https://www.renesas.cn/cn/zh/document/scd/rx66tgroup-digital-power-conversion-uninterruptible-power-system-ups-rev100（注册并登录瑞萨电子官网后即可下载）
如您有其他需求，欢迎在文末或瑞萨电子公众号后台留言，我们将尽快回复。
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瑞萨电子 (tse: 6723)
科技让生活更轻松，致力于打造更安全、更智能、可持续发展的未来。作为全球微控制器供应商，瑞萨电子融合了在嵌入式处理、模拟、电源及连接方面的专业知识，提供完整的半导体解决方案。成功产品组合加速汽车、工业、基础设施及物联网应用上市，赋能数十亿联网智能设备改善人们的工作和生活方式。更多信息，敬请访问renesas.com
原文标题：工程师说 | 使用rx单片机实现数字电源控制的示例
文章出处：【微信公众号：瑞萨电子】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
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ups功能
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dc-dc转换器（以下简称dc-dc），用于将高压直流电源转换为低压直流电源，并充电到电池，或将低压直流电源的电池电源放电，并转换为高压直流电源
dc-ac逆变器（以下简称dc-ac），可将直流电源转换为交流电源，以支持电源插座连接型电子设备
这些电源控制是使用rx产品家族中的以下通用功能在一个mcu中实现的。虽然本次使用的mcu属于rx产品家族的rx66t系列，但是rx产品家族中，只要具有如下功能，也可以实现类似的或部分功能。例如rx72t、rx24t。
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pwm输出定时器（mtu3d，gptw）
12位a/d转换器（s12adh）
端口输出使能（用于pwm输出紧急停止）（poe3b）
比较器（用于过流检测）（cmpc）
12位d/a转换器（用于比较器参考电压）（r12dab）
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ups电路
ac-dc
通过基于mtu3的互补pwm输出（载波频率60khz）对电机控制设备中经常使用的电流连续模式交错配置pfc电路进行驱动，从而输出电流纹波较少的dc电源。
dc-dc
升压电路和降压电路相结合的斩波电路通过mtu3互补pwm；
输出（载波频率40khz）进行驱动，从而无电压波动实施ac-dc电源充电至电池（降压模式）以及电池电源放电向dc-ac供电（升压模式）。
dc-ac
通过gpt互补pwm输出（载波频率20khz）实现功率半导体的开关功能，从而使电机控制等类似的桥式电路产生110v@50hz的正弦波。控制算法通过矢量控制输出无失真的正弦波。
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更多资料
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