TI C2000在电动车辆上的数字电源应用参考设计实例

好

最后一个部分

我们可能会更详细的介绍一下

针对刚才提到的一些我们认为

目前页面上业界市面上比较常见

一些拓扑以及针对这些拓扑的

一些系统架构

TI这边针对这些东西做了一些

什么样的参考方案

这些参考方案会使用比较新的

一些器件

这些器件包括主控芯片

包括我们的店和碳化硅的一个

驱动

还有它的一些隔离的一些处理器

首先是一个总体的一个介绍

那么他列举了刚才我们提到的

车载充电盒离线充电这两种方式

情况下

我们对应的一些对应刚才这些拓

普来讲

那么我们的一些整个从输入端到

输出端的一些参考方案

那么在低功率或者说稍微小

一点的功率的单相部分

我们提供了像类似于刚才提到的

这个crm就是我们的零件模式的

pmc

那么这两种模式的话

实际上又分一种是使用我们最新

的临界模式的004叉来实现

达到12兆的控制的一个开关

频率

第二种就是CCM的PFC那么

它使用的是有两种

一种是电

一种是碳化硅

它针对不同的功率等级的一个

控制

对于输出侧的话

我们比较常见的就是我们刚才

提到的一项全桥交错式lc甚至

单向的lc

那么在高高功率或者是山下的

部分

那么我们比较重点花时间研究的

一个就是我们所谓的维也纳达

plc

那么它实现的是一个三相的一个

pmc

目前使用的是最开始设计的时候

是用我们比较强大的一个行为

28377D来进行控制的

当然其实很容易可以移植到我们

pic系列里面来完成

在输出侧的话

我们有对刚才提到的一项全桥也

可以使用交错式lc

甚至刚才还有有R双有延长的

一些托普

所以我们接下来会对这几个大概

有五六个这样的一些参考方案

它的规格

它的一些特点和它的一些实现

方式给大家做一个简单的更新

但是大家可能还会比较关心

就是它的效率能达到多少

它的th低它的PF值它的整个

系统成本

所以首先第一个是我们的编号为

TADM1007的TIDesign

它针对的是刚才提到的CCM对吧

CCM的一个控制

它的效率可以达到9873

它针对的实际上控制的话是我

印象里目前使用的应该还是

28373系列来做控制

他是用了电来实现它功力

目前做的一个参考方案是一个

交错的

它是一个33千瓦的一个单向的

一个RCCM无穷的

当然我们想做更大功力

实际上就要求你的功率器件本身

的一个升级

以及你的硬件电路的一个改进

对于算法本身来讲

其实我们在实现上面并没有什么

差别

但对于主控期间主控芯片主控

处理器的话实际上是可以进行

灵活的一个切换

相应的资源足够

所以它的开关频率会调整在

100K的一个固定频率

只输出的dc巴士是在

三百八十八十伏的一个额定最高效率

刚才提到是达到了9873

那THD是小于2%

这个方案的话是最近刚刚推出来

不久的

他有很多一些特点

比如说是可以支持更高的一个

功率密度

可以支持更多的一个包括调试

合理的一个移植

TI提供了一个叫做powerswift

功绩来让你进行快速的移植

并且进行控制系统的一个开发和

调试

在开发方案里面的话

我们有一些比较优突出的一些

优点

比如说软开关

然后是face

就是因为它是交错的

所以它实际上是可以做做关闭

项目的一个设置

你可以根据你的负载的大小来

调节一项两项或者上下的一个

开关

还有一个就是我们有一个非常严

有创新的一个工作室

它可以设置一个可调的一个死区

设置来提高效率

也就是说我们在这个设计里面

它的死期并不是固定的

它是根据你的每个开关周期的开

的时间关的时间以及死期时间来

推算你下一个周期应该是多少

那么这里边会用到非常多的一些

芯片内部的资源来做非常灵活和

实时性的一些控制

它需要计算你的前一拍的三个

时间要进行准确的计算和补货

然后它需要进行计算

那里面的话有一些计算公式是

非常复杂

需要用到一些类似于厨房和开发

的一些运算

这种在一个开关周期里面完成

其实是非常困难的

这个只借助了我们最新芯片的

三角函数

加速的单元

它可以实现包括它的一些开发的

能它和除法的功能可以硬件来

完成

那么他每个周期都可以非常快地

进行计算

并且更新你下一周期的加一个

开关周期的时期十死去的时间

所以这个WTO就是他的自适应

的一个死区时间的计算

对提高效率来讲是也有非常有

帮助的

另外他还得输入端的电容的一个

PF值的损耗

它也进行了一个补偿

也是通过软件的算法来完成

所以这里面不仅仅这个方案提供

了硬件和软件的代码

它不仅仅实现了这样一个拓普

提供了一个这样的参考方案

使用了最新的电的驱动

使用了最新的一些我们2000

的一些处理器

达到了一个这样高的效率

最核心的是说里面还有很多这种

创新性的一些软件的控制算法

能够帮你把效率做得更高

把系统的成本做得更低

这个效率很多部分他都通过软件

通过芯片内部的资源而不借助于

外部的硬件来完成

这一点目前来说在市面上除了T

I之外

我们很难找到第二家这种供应商

可以在芯片的层面在处理器的

层面做这种处理

它能够硬件来帮你做很多的事情

同时通过软件的实现又借助于片

上的资源能够快速的完成

第一他们可能做不到这样的软件

的实现

第二点就是它的芯片也支持不了

所以仅仅提高芯片的处理能力

并不一定真正能对你这个有帮助

我们是针对这个应用了解了应用

知道类里面要实现这样一些算法

必然会用到什么运算

通过这些运算

我们可以硬件的给它进行加速

从而达到最高最好的一个控制

效果

除了这个之外

就是刚才我们提到的two 柱的

plc

土豆T fc除了电之外

我们还有另外一个版本就是

碳化硅的一个版本

那么这个碳化硅的版本达到的

效率其实是9875比它还要高

那么其他的部分基本上是完全

一样的

不同的就是它的碳化硅

能够把我们的功力做得更高

这个是66

刚才这个33

其他的性能

刚才提到的所有的这些软件也

都是完全是可以在这上面进行

实现和控制的

都是完全兼容的意志

它的效率98以上

输出是400到600伏

然后THD可以达到两小于两个

百分比

除此之外就是另外一个处理

另外一个设计是刚才我们提到的

刚才这两个都是CCM连续电流

的连续导通模式CM的控制模式

那么我们还要再作一个就是我们

的边界CRM或者说bc M

帮助的RKWO的或者是叫做

click冒得这种模式的话

实际上是它的电流是永远不会像

刚才的cc mc1直是在倒腾的状态

一直是在不会到零的电流

那么这个的话它是当它往下降降

到零附近

我们就会通过硬件检测并且把它

切换

通过软件的方式来进行切换

实现是非常复杂

而且据我目前所知

除了TI之外

我们有很多包括在国内或者国外

的很多的客户都在尝试做这样的

一个设计

到目前都还没有完全开发出来

那原因是因为不仅是芯片本身的

实现

还要求他带系统的理解

以及外围电路的一个设计

TI的实际上更多没有太依赖

外围电路的设计

而是通过芯片2000处理器的

芯片内部的资源来实现软件硬件

来配合来实现的

所以我们看一下它的基本的规格

首先它的功率密度非常高

大家可以看一下

大概是每立方英寸打到250瓦

然后它的大小是只有65×40

×40毫米的一个大小

这个是非常小的

对功率密度非常高的

对于我们的车载充电来说是非常

有非常必要的

那么它的他的接下来就是它的

效率我们达到了987

在全覆盖范围内达到97

所以最高的情况下我们可以达到

99

这一点我想对很多人来讲是非常

正常的原因

是因为他使用了我们刚才讲的

边界模式

就是critical模式或者是叫D

CA模式

这个模式可以可以让我们效率做

一个审核

做得非常低

效率做得非常高

那么在这个期间上我们使用是

最新的28004叉

280949主主处理器

那么它的驱动是用TI的L

mg3410的店来做驱动着

power电源的转换

除此之外

它还有一些我们提到的保护它的

一个片片上的一个电源

就是我们的辅助电源

这些都是一些比较常见的

相对来说是比较比较简单的

但是它核心还是在于CIM本身

的实现

那么这个资料目前来讲都是完全

公开的

他的TI Design的一个编号叫TA

Design 00961

而且目前目前也有非常多的用户

在了解和使用在评估方案

这个方案的话基本上在上面使用

都是TI的一些处理器

这一些芯片从主控的

280049到店mg3410

然后到电流采样这边隔离的电压

采样341MC1301或者

1305

他这是1301是做的模拟的

采样是隔离的

然后还有驱动UCC的驱动

还有待隔离SO的一些处理器

包括一些参考电压参考的一些

芯片

这个方案我想目前包括它的宽

范围从85到六十两百六十五度

的AC输入这个方案对我们这个

行业的影响在车载充电

甚至在在通信电源和服务器电源

来讲

我想都会有非常大的一个深远的

影响

大家如果对这个方案有兴趣

可以在网上去查找这相关的一些

资料

软件和硬件都是公开的

再往下的话

我们会提到的是刚才讲的都是

单向的三个plc

两个CCM1个世纪干一个世纪

碳化硅

他们针对三33千瓦和6636

6千万的两个方案

第二个就是我们讲到的CRM的

图腾做pmc

单向之外

我们还会讲三项

就是刚才讲的也达到99效率的

VPFC3像KFC它针对的

更多是离线的

就是我们所谓的车载充电装

不要车载应该知道车店装或者

充电站

这个的话它的TAD端的标号是

TADM11000

实际上这些编号你只要记下来

在TI的官网上去搜索编号

都可以找到它的所有的完整的

资料

那么这个方案有些一些比较还来

的一些点

大家可以看一下

它的开发比例是固定有50K的

它输出的是600到800伏的

母线

然后他用的是碳化硅的一个驱动

然后分值效益达到99

那THD是小于一

所以它有两个不同的版本

就是针对国实际上应该是针对

不同的标准

有一点儿千万或两点

40000000两个版本

它的硬件是可以兼容的

输出的电压是不一样

同样基本上我们所有这些参考

方案都目前会支持怕

OC我们在后面会给大家介绍

一下

我们抛出一特有一个介绍工具的

好处

它可以让你的软件设计变得非常

简单

因为它里面的控制算法

它的控制环路的是控制器的设计

不需要你再像以前那样去做这个

控制

你只要套用我们的

然后你自己去调整这些参数

我们会有一个叫做SFI的

一个工具来帮你去检查你的控制性能

它的带宽

它相位度和辅助力度来帮你

确保他能达到你希望的一个目标

这里也对应的一些文档会提供它

的一个测试报告

它的一个测试波形

以及我们这里面做的一些基本的

工作

一些核心的控制算法是怎么实现

的

也会有一些介绍

在DC到DC的部分的话

我们会介绍另外有两个方案

一个是刚才最开始提到的一个

叫做交错式的lc

它主要的话是为了解决提高效率

并且实现一个均流

这个方案的话是基于28377

来做的

我印象力这个方案的话是在去年

前年

它去年发布的

他是TI DMG1001输输入是

母线400伏

对吧

输出是三伏

它的功率是比较小

大概只有500瓦

每项是250万

主要是为了来实现算法来证明

我们控制控制方式

以芯片本身能够完成

那么如果你要做更高更高的功率

实际上是需要对硬件的功力部分

做些调整

那软件算法本身实际上并不需要

做大的部分的调整

它的效率其实答得不是非常高

我们峰值效率大概只有945

但它针对是所有的复杂

所以这个也是非常有意义的

另外一点就是我们刚才提到的

一个核心

它实现了一个软件的均流

而且它利用的是偏上的PM资源

和一些比较气资源来完成同步的

一些功能

可以让我们设计做得非常简单

不需要第一是不需要外围的电路

第二它可以减少这些元器件的

一致性

带来的问题就是不一致性

它有可能会有不一样

但是它会通过芯片硬件的资源来

对这个东西进行检测

然后再进行判断和处理

所以实际上均流的技术应该是也

是一个很大的突破

另外他也同样的因为它是交错

所以他也肺ca顶就是可以做

关闭项的一个控制

你可以一项打开或者两项打开

当然我们会有一个设置

就是说当你去在轻载的时候进行

关闭

这个设置其实不是固定的

这个算法这个软件应该是完全

公开的

所以实际上大家拿到以后你可以

自己设定这个阈值

你可以设定比如说是250瓦对

你可能设定是一百瓦或者是50

万都可以

你自己来调整

包括你的恢复的情况

它关闭一下之后再开两项的话

你也可以像我们通常说的要做

一个智

还也可以做一个这样的处理

这些软件都是提供的

另外就是最常见的保护了过流过

压保护

这个都是完全兼容的

所以也是非常简单

可以通过片上的PM资源和一些

比较器ad来完成

同样它也支持我们的power thread

来实现快速的一个开发

所以对大家来说

先基于硬件来进行一个评估

然后再转移到你的开发板上面做

你的控制

在网上去做控制和调整

控制算法的时候

实际上也会很简单

因为整个软件都是兼容的

然后你只要调整参数

这个参数并不是说你调完之后就

很看起来很复杂

因为我们有个软件还有C投FRA

可以不管你看到整个控制系统

的一个性能

那么这个时候的调整就变得非常

简单

又都是在线式的

不需要去每次加载或者说是上下

电压

甚至是通过一个设备来进行完成

这里还有最后一个

DCDC的参考方案是刚才提到

的除了lc就是包括教授是lc

就是一向全桥邮箱前消这个方案

实际上是最早开发的方案

应该是在12年到13年的

时候就已经发布了

他用的是比较老的器件

适用我们的28035

当然28035我们现在说起来

会比较老

但是对大家讲可能也算是一直在

用的一个期间

这个期间的话有些就是在做一项

全桥的部分

实际上我们最核心的一个功能做

的是什么

就是他实现了峰值电流模式的

硬件控制

大家过去做峰值电流模式都是要

通过外围的电路或者非常弱非常

复杂的一些软件算法来做调整

那么芯片上面他在做峰值电流

模式控制的时候

就分子电流模式控制的时候

实际上是利用了我芯片内部的

比较器可拍卖者以及我的PM

单元

然后来实现的实现它是有自带谐

波补偿的硬件功能在里面

你只要配相关的计算机就可以了

这一点对于整个系统的实现来说

也是非常的容易和简单

当然它也支持同步整流来提高我

的功力的效率

它的cs也是可以实现的

都是软件实现

当然对应的一些保护机制也是我

可以完成很难

当然在上面做峰值电流模式控制

包括一些其它的算法同步肿瘤的

话

实际上我们在实现的过程中也是

遇到一些问题

这些问题呢

因为在28035上面的pm来

实现的时候还是有B非常大的

挑战

所以在刚才我们前面介绍的所有

参考方案里面

都是用的最新的2837差或者

是2801市场来做

那么它的pm就是因为在做这个

方案的过程中发现了不少我们

硬件支持不了的功能之后做了

很多改进

所以你会看到实际上在前面所有

的参考方案里面的pm的设置和

使用非常简单

因为它都是通过硬件来完成

这个方案TI地震的判断博士叫

TADMps FB加DCDC

就是一项全角DCDC其实是

450到十二五的一个转发

相对来说是比较老

但是还是可以使用的

我们应该是有计划在针对拓扑

使用最新的器件来再做一个就是

修订版

那么这个的话是会更加适用我们

现在提高功率密度

降低系统成本的角度

包括简化系统设计的一些考虑来

做的更简单

所以我们前面大概介绍了AC到

dc

包括了刚才讲的投入的PFC对

然后CCM的然后三相的VPF

CDCDC部分就是lc和一项

全桥

当然这些都可以做交错

也可以做独枕

也可以做双友园桥这些东西最终

的实现基本上都有参考方案

那么在基于这个上面我们在软件

上怎么开发

实际上过大家比较熟悉是

2000人可能都了解

我们过去是提供一个叫做啃秋思

威特的一个工具

空秋思韦特的话汇集成了我们T

A所有的C2000相关的文档

资料参考方案源码

软件硬件的设计都会在这里面

但是考虑到不同的人群对于要求

不一样

比如说我们大家今天讨论的是

电源控制系统

讲的是车展

也有讲通讯电源的

也有讲光伏的

也有讲Ups的

也有讲这个服务器的

对吧

就各种电影用都在里面

但实际上还有一另外一大批人

最早使用C2000的一批人

他做的跟这个电源是没有关系的

大家做什么事做电机控制对吧

电机控制可能有变频器有伺服

有机器人各种电机控制

那么所有东西都放在这里面之后

实际上给大家带来一个困惑

就是这个包越来越大

最终你会安装起来非常麻烦

所以在这种情况下

我们controller也做了一个改进

就是它分成两个部分

我们换了两个部分

一个部分叫做C杨桥外

一个部分叫做SDK

它就是把跟芯片相关的底层驱动

我们的历程

我们的一些基本的一些库放在C

短线while里面

那么你只要开发跟芯片评估相关

的一些学习或者说评估

那么就有cs加yy就可以完成

那么另外的话叫SDK就是我们

的一些开发版

开发版就是我们前面提到的所有

的开发案

比如说电源相关的它会有个叫做

低级low power的

SDK如果是电机控制相关

它有一个叫moto的

SDK那么它把它分开以后

你只需要下载一个店员的SDK

或者说是电机控制

SDK那么它就会包含所有的

这些参考方案以及对应的CY

这样的话对你开发起来就变得

很简单了

所以实际上我们最终会提供这样

一个新的一个方式来给大家提供

底层驱动和一些基本资料

以及系统解决方案的一个发布宜

最终的话就是会从CHYR加上

SDK如果你做电源

只要这样

只要下载 power SDK它里面会

包含电源控制相关的参考方案

以及C档

如果你下载是电机的SDK它会

包含电机控制的参考方案和实践

相关

除此之外的话

另外一点就是我们的开发环境

我们的ID大家可能要注意区分

的不叫编译器

这个叫集成开发环境

对吧

integrated development

这个东西实际上是

个开发环境

当然它里面会包含编译器

它也会包含编辑器调试器

对吧

有很多东西在里面

所以这个是我们的一个目前最新

应该是到V8了

那么我们了解到的是大家过去

一直受制于这个license从一期

开始

V7和V8开始我们是完全不

需要license的

那么过去的456有license

怎么办

实际上我们也会

因为这个开放不需要license之后

456的版本

我们会提供一个公用的license

在我们的开发下载链接里面

你去下载cs的时候

你会下载一个编一个license

那么license是可以给过去的

456都是通用的

那对于718来讲的话

你直接下载就可以使用

所以这点对大家也会非常有帮助

大家不需要再像过去一样经常讲

所谓的什么破解版

或者是找一个license比较麻烦

所以这个是我们的开发环境

就软件的开发环境部分从C

2000万从Q4V的到CIY

和SDK然后软件部分会有我们

的集成开发环境

ADECCSC级对应的一些

编译器

TOS和一些包括像P max

还有fly you你

flash亿这种一些使用工具

好

所以接下来我会再把刚才提到的

一个叫做套C给大家做一个介绍

power swift实际上它是一个

所谓的叫做电源套件

这个套件它里面包含了几个组件

其中一个组件叫做adapter

就是适配器就不能叫适配器

应该叫做方案的一个吻合切合

的一个东西

那么它可以把你的根据你的拓朴

来选择一个合适的TI design

一个方案

其次的话它会有一个叫做SFI

应该是还有一个叫做switchadapter

那么会把你算法拓普和算法加

进来之后

你可以去调用我们的叫做conversation

就是一个conversation

做一个补偿

补偿之后你怎么知道他控制器

设计的对不对

因为TI提供的参考方案里面

可能是针对这个硬件来讲是没有

问题的

针对你的硬件会不会可行的通

那么实际上你使用的控制器本身

是同一套

但是它参数可能做调整在调整的

结果

对不对

我们实际上是可以通过这里让

一个闭环把这个程序烧到个CCS里面

这里汇集成一些斜坡的一些注入

来做一些控制器的一个分析

所以最终我会通过一个上位机

叫做SFI softwar

frequency

analyser

就是一个软件的频率

响应分析仪能够帮你不需要设备的情况下

通过软件注入噪声来测试控制

系统的性能

然后通过里面的软件来收集这些

反馈

最后在一个上微机里面把它画

出来

把他的波动图画出来

这样你就可以很清楚的看到

对应于你的硬件拓普和硬件电路

那么控制器匹配的当前的控制

参数

达到的控制效果是这样子的

对吧

你可以看到它的带宽

它的香味

阅读和扶持力度

这个力度满足不了你的要求

你需要调整

那么你又回过头来继续通过界面

的方式调整

然后把软件里面参数做一个修订

之后

又把程序烧到里面去测试

这又画出来重新另外一个图1个

波图

那么这个图又可以看到它有没有

一个改进

或者说是更差

实际上这个过程本身就有点类似

于我们本身控制系统的一个调试

但是对于你来讲

你是在调控系统控制器

我们是希望去调被控对象

对吧

我们需要调试的是电源转换的

控制对象

但是我们在这个里面是相当于T

I给你提供了一套上微机

让你来调控制器达到目标

你自然的控制对象也就达到目标

所以实际上在了解了基本的控制

原理之后

你只要把这个图画出来之后

你就可以看到它的夏威夷杜甫之

一度和带宽

就可以评估你控制系统的性能

最终达到一个完美的一个控制

这些东西也是完全免费的

只不过说里面有一部分的代码

我们是通过库的方式来支持你

需要把它加到你的程序里面去

但是最终产品量产的时候

你可以把它屏蔽掉

因为它会会占用一些资源

它会占用芯片的资源来做

在终端里面做注入和数据的采集

然后最终通过上位机

它是通过窗口的方式把这个数据

采集回来

通过上位就把它画出来的

好

所以大概这个我们今天主要的

内容

最后的话我们可以给大家看一些

其他的资源

包括我们芯片的一些资料

大家在网上就可以搜索这个型号

就可以找到对应的手册

然后我们有一个e to e的论坛

是我们支持大家的一些提问

这个是叫做依托于engineer to engineer基尼尔

它是一个全球的一个范围的论坛

大家都可以在上面回答问题和问

问题

甚至你可以在上面去搜索

然后很多人可能都会遇到你的

问题

然后你打开之后别人已经解决了

所以你一看就找到了

那我们现在也推出了另外一个

意图意思中文版的

大家知道可能过去的话

我们叫作德州

是德州仪器的简称叫德仪

然后后面是支持就是support

德仪support@TI.com

当然现在已经集成到E two

E里面去了

所以它应该是叫e2eChina

工程师到工程师中国版的淡

它里面是中文的

那这个论坛的话也会有我们TI

在中国的对应的工程师在上面

回复

当然它不仅仅限于C2000

他可能有包括TS其它的芯片

从无线到我们的模拟器件

通过电源到模拟楼

包括电源和信号链

所有的处理器都有所有的芯片都

有一些专门的分论坛来进行管理

那么都是由TI的工程师自己才

能够回答

所以我也比较建议大家在上面来

回答提问题和回答问题

包括找问题的答案

因为很多问题在上面都是遇到过

而且现在前两天我刚刚看到一个

新闻就是一个消息

就是说我们的中文的论坛已经

支持一个非常强大的一个手机

搜索的一个功能

所以大家在手机上登录之后去

搜索一些关键词

就可能很容易找到一些别人遇到

过的问题

而且可能已经解决掉了

所以这个对大家也是非常有帮助

另外刚才提到的软件

我们有D数字电源的一个SDK

大家可以在网站上去下载

ti.com

/tool/C2000WARE-

-digitalpower-SDK这个刚才讲的

前一页讲的SDK以后我们会

慢慢地把control swift 不会说把它不让

大家下载

只是说可能不会再更新和维护了

很多东西都是在SDK里面来

发布

当然我们还有开发环境

就是CCS你可以在上面下载

或者说在有另外专门的下载链接

好的

这个就是我们今天的主要的直播

的内容

感谢大家的收看

谢谢

好

最后一个部分

我们可能会更详细的介绍一下

针对刚才提到的一些我们认为

目前页面上业界市面上比较常见

一些拓扑以及针对这些拓扑的

一些系统架构

TI这边针对这些东西做了一些

什么样的参考方案

这些参考方案会使用比较新的

一些器件

这些器件包括主控芯片

包括我们的店和碳化硅的一个

驱动

还有它的一些隔离的一些处理器

首先是一个总体的一个介绍

那么他列举了刚才我们提到的

车载充电盒离线充电这两种方式

情况下

我们对应的一些对应刚才这些拓

普来讲

那么我们的一些整个从输入端到

输出端的一些参考方案

那么在低功率或者说稍微小

一点的功率的单相部分

我们提供了像类似于刚才提到的

这个crm就是我们的零件模式的

pmc

那么这两种模式的话

实际上又分一种是使用我们最新

的临界模式的004叉来实现

达到12兆的控制的一个开关

频率

第二种就是CCM的PFC那么

它使用的是有两种

一种是电

一种是碳化硅

它针对不同的功率等级的一个

控制

对于输出侧的话

我们比较常见的就是我们刚才

提到的一项全桥交错式lc甚至

单向的lc

那么在高高功率或者是山下的

部分

那么我们比较重点花时间研究的

一个就是我们所谓的维也纳达

plc

那么它实现的是一个三相的一个

pmc

目前使用的是最开始设计的时候

是用我们比较强大的一个行为

28377D来进行控制的

当然其实很容易可以移植到我们

pic系列里面来完成

在输出侧的话

我们有对刚才提到的一项全桥也

可以使用交错式lc

甚至刚才还有有R双有延长的

一些托普

所以我们接下来会对这几个大概

有五六个这样的一些参考方案

它的规格

它的一些特点和它的一些实现

方式给大家做一个简单的更新

但是大家可能还会比较关心

就是它的效率能达到多少

它的th低它的PF值它的整个

系统成本

所以首先第一个是我们的编号为

TADM1007的TIDesign

它针对的是刚才提到的CCM对吧

CCM的一个控制

它的效率可以达到9873

它针对的实际上控制的话是我

印象里目前使用的应该还是

28373系列来做控制

他是用了电来实现它功力

目前做的一个参考方案是一个

交错的

它是一个33千瓦的一个单向的

一个RCCM无穷的

当然我们想做更大功力

实际上就要求你的功率器件本身

的一个升级

以及你的硬件电路的一个改进

对于算法本身来讲

其实我们在实现上面并没有什么

差别

但对于主控期间主控芯片主控

处理器的话实际上是可以进行

灵活的一个切换

相应的资源足够

所以它的开关频率会调整在

100K的一个固定频率

只输出的dc巴士是在

三百八十八十伏的一个额定最高效率

刚才提到是达到了9873

那THD是小于2%

这个方案的话是最近刚刚推出来

不久的

他有很多一些特点

比如说是可以支持更高的一个

功率密度

可以支持更多的一个包括调试

合理的一个移植

TI提供了一个叫做powerswift

功绩来让你进行快速的移植

并且进行控制系统的一个开发和

调试

在开发方案里面的话

我们有一些比较优突出的一些

优点

比如说软开关

然后是face

就是因为它是交错的

所以它实际上是可以做做关闭

项目的一个设置

你可以根据你的负载的大小来

调节一项两项或者上下的一个

开关

还有一个就是我们有一个非常严

有创新的一个工作室

它可以设置一个可调的一个死区

设置来提高效率

也就是说我们在这个设计里面

它的死期并不是固定的

它是根据你的每个开关周期的开

的时间关的时间以及死期时间来

推算你下一个周期应该是多少

那么这里边会用到非常多的一些

芯片内部的资源来做非常灵活和

实时性的一些控制

它需要计算你的前一拍的三个

时间要进行准确的计算和补货

然后它需要进行计算

那里面的话有一些计算公式是

非常复杂

需要用到一些类似于厨房和开发

的一些运算

这种在一个开关周期里面完成

其实是非常困难的

这个只借助了我们最新芯片的

三角函数

加速的单元

它可以实现包括它的一些开发的

能它和除法的功能可以硬件来

完成

那么他每个周期都可以非常快地

进行计算

并且更新你下一周期的加一个

开关周期的时期十死去的时间

所以这个WTO就是他的自适应

的一个死区时间的计算

对提高效率来讲是也有非常有

帮助的

另外他还得输入端的电容的一个

PF值的损耗

它也进行了一个补偿

也是通过软件的算法来完成

所以这里面不仅仅这个方案提供

了硬件和软件的代码

它不仅仅实现了这样一个拓普

提供了一个这样的参考方案

使用了最新的电的驱动

使用了最新的一些我们2000

的一些处理器

达到了一个这样高的效率

最核心的是说里面还有很多这种

创新性的一些软件的控制算法

能够帮你把效率做得更高

把系统的成本做得更低

这个效率很多部分他都通过软件

通过芯片内部的资源而不借助于

外部的硬件来完成

这一点目前来说在市面上除了T

I之外

我们很难找到第二家这种供应商

可以在芯片的层面在处理器的

层面做这种处理

它能够硬件来帮你做很多的事情

同时通过软件的实现又借助于片

上的资源能够快速的完成

第一他们可能做不到这样的软件

的实现

第二点就是它的芯片也支持不了

所以仅仅提高芯片的处理能力

并不一定真正能对你这个有帮助

我们是针对这个应用了解了应用

知道类里面要实现这样一些算法

必然会用到什么运算

通过这些运算

我们可以硬件的给它进行加速

从而达到最高最好的一个控制

效果

除了这个之外

就是刚才我们提到的two 柱的

plc

土豆T fc除了电之外

我们还有另外一个版本就是

碳化硅的一个版本

那么这个碳化硅的版本达到的

效率其实是9875比它还要高

那么其他的部分基本上是完全

一样的

不同的就是它的碳化硅

能够把我们的功力做得更高

这个是66

刚才这个33

其他的性能

刚才提到的所有的这些软件也

都是完全是可以在这上面进行

实现和控制的

都是完全兼容的意志

它的效率98以上

输出是400到600伏

然后THD可以达到两小于两个

百分比

除此之外就是另外一个处理

另外一个设计是刚才我们提到的

刚才这两个都是CCM连续电流

的连续导通模式CM的控制模式

那么我们还要再作一个就是我们

的边界CRM或者说bc M

帮助的RKWO的或者是叫做

click冒得这种模式的话

实际上是它的电流是永远不会像

刚才的cc mc1直是在倒腾的状态

一直是在不会到零的电流

那么这个的话它是当它往下降降

到零附近

我们就会通过硬件检测并且把它

切换

通过软件的方式来进行切换

实现是非常复杂

而且据我目前所知

除了TI之外

我们有很多包括在国内或者国外

的很多的客户都在尝试做这样的

一个设计

到目前都还没有完全开发出来

那原因是因为不仅是芯片本身的

实现

还要求他带系统的理解

以及外围电路的一个设计

TI的实际上更多没有太依赖

外围电路的设计

而是通过芯片2000处理器的

芯片内部的资源来实现软件硬件

来配合来实现的

所以我们看一下它的基本的规格

首先它的功率密度非常高

大家可以看一下

大概是每立方英寸打到250瓦

然后它的大小是只有65×40

×40毫米的一个大小

这个是非常小的

对功率密度非常高的

对于我们的车载充电来说是非常

有非常必要的

那么它的他的接下来就是它的

效率我们达到了987

在全覆盖范围内达到97

所以最高的情况下我们可以达到

99

这一点我想对很多人来讲是非常

正常的原因

是因为他使用了我们刚才讲的

边界模式

就是critical模式或者是叫D

CA模式

这个模式可以可以让我们效率做

一个审核

做得非常低

效率做得非常高

那么在这个期间上我们使用是

最新的28004叉

280949主主处理器

那么它的驱动是用TI的L

mg3410的店来做驱动着

power电源的转换

除此之外

它还有一些我们提到的保护它的

一个片片上的一个电源

就是我们的辅助电源

这些都是一些比较常见的

相对来说是比较比较简单的

但是它核心还是在于CIM本身

的实现

那么这个资料目前来讲都是完全

公开的

他的TI Design的一个编号叫TA

Design 00961

而且目前目前也有非常多的用户

在了解和使用在评估方案

这个方案的话基本上在上面使用

都是TI的一些处理器

这一些芯片从主控的

280049到店mg3410

然后到电流采样这边隔离的电压

采样341MC1301或者

1305

他这是1301是做的模拟的

采样是隔离的

然后还有驱动UCC的驱动

还有待隔离SO的一些处理器

包括一些参考电压参考的一些

芯片

这个方案我想目前包括它的宽

范围从85到六十两百六十五度

的AC输入这个方案对我们这个

行业的影响在车载充电

甚至在在通信电源和服务器电源

来讲

我想都会有非常大的一个深远的

影响

大家如果对这个方案有兴趣

可以在网上去查找这相关的一些

资料

软件和硬件都是公开的

再往下的话

我们会提到的是刚才讲的都是

单向的三个plc

两个CCM1个世纪干一个世纪

碳化硅

他们针对三33千瓦和6636

6千万的两个方案

第二个就是我们讲到的CRM的

图腾做pmc

单向之外

我们还会讲三项

就是刚才讲的也达到99效率的

VPFC3像KFC它针对的

更多是离线的

就是我们所谓的车载充电装

不要车载应该知道车店装或者

充电站

这个的话它的TAD端的标号是

TADM11000

实际上这些编号你只要记下来

在TI的官网上去搜索编号

都可以找到它的所有的完整的

资料

那么这个方案有些一些比较还来

的一些点

大家可以看一下

它的开发比例是固定有50K的

它输出的是600到800伏的

母线

然后他用的是碳化硅的一个驱动

然后分值效益达到99

那THD是小于一

所以它有两个不同的版本

就是针对国实际上应该是针对

不同的标准

有一点儿千万或两点

40000000两个版本

它的硬件是可以兼容的

输出的电压是不一样

同样基本上我们所有这些参考

方案都目前会支持怕

OC我们在后面会给大家介绍

一下

我们抛出一特有一个介绍工具的

好处

它可以让你的软件设计变得非常

简单

因为它里面的控制算法

它的控制环路的是控制器的设计

不需要你再像以前那样去做这个

控制

你只要套用我们的

然后你自己去调整这些参数

我们会有一个叫做SFI的

一个工具来帮你去检查你的控制性能

它的带宽

它相位度和辅助力度来帮你

确保他能达到你希望的一个目标

这里也对应的一些文档会提供它

的一个测试报告

它的一个测试波形

以及我们这里面做的一些基本的

工作

一些核心的控制算法是怎么实现

的

也会有一些介绍

在DC到DC的部分的话

我们会介绍另外有两个方案

一个是刚才最开始提到的一个

叫做交错式的lc

它主要的话是为了解决提高效率

并且实现一个均流

这个方案的话是基于28377

来做的

我印象力这个方案的话是在去年

前年

它去年发布的

他是TI DMG1001输输入是

母线400伏

对吧

输出是三伏

它的功率是比较小

大概只有500瓦

每项是250万

主要是为了来实现算法来证明

我们控制控制方式

以芯片本身能够完成

那么如果你要做更高更高的功率

实际上是需要对硬件的功力部分

做些调整

那软件算法本身实际上并不需要

做大的部分的调整

它的效率其实答得不是非常高

我们峰值效率大概只有945

但它针对是所有的复杂

所以这个也是非常有意义的

另外一点就是我们刚才提到的

一个核心

它实现了一个软件的均流

而且它利用的是偏上的PM资源

和一些比较气资源来完成同步的

一些功能

可以让我们设计做得非常简单

不需要第一是不需要外围的电路

第二它可以减少这些元器件的

一致性

带来的问题就是不一致性

它有可能会有不一样

但是它会通过芯片硬件的资源来

对这个东西进行检测

然后再进行判断和处理

所以实际上均流的技术应该是也

是一个很大的突破

另外他也同样的因为它是交错

所以他也肺ca顶就是可以做

关闭项的一个控制

你可以一项打开或者两项打开

当然我们会有一个设置

就是说当你去在轻载的时候进行

关闭

这个设置其实不是固定的

这个算法这个软件应该是完全

公开的

所以实际上大家拿到以后你可以

自己设定这个阈值

你可以设定比如说是250瓦对

你可能设定是一百瓦或者是50

万都可以

你自己来调整

包括你的恢复的情况

它关闭一下之后再开两项的话

你也可以像我们通常说的要做

一个智

还也可以做一个这样的处理

这些软件都是提供的

另外就是最常见的保护了过流过

压保护

这个都是完全兼容的

所以也是非常简单

可以通过片上的PM资源和一些

比较器ad来完成

同样它也支持我们的power thread

来实现快速的一个开发

所以对大家来说

先基于硬件来进行一个评估

然后再转移到你的开发板上面做

你的控制

在网上去做控制和调整

控制算法的时候

实际上也会很简单

因为整个软件都是兼容的

然后你只要调整参数

这个参数并不是说你调完之后就

很看起来很复杂

因为我们有个软件还有C投FRA

可以不管你看到整个控制系统

的一个性能

那么这个时候的调整就变得非常

简单

又都是在线式的

不需要去每次加载或者说是上下

电压

甚至是通过一个设备来进行完成

这里还有最后一个

DCDC的参考方案是刚才提到

的除了lc就是包括教授是lc

就是一向全桥邮箱前消这个方案

实际上是最早开发的方案

应该是在12年到13年的

时候就已经发布了

他用的是比较老的器件

适用我们的28035

当然28035我们现在说起来

会比较老

但是对大家讲可能也算是一直在

用的一个期间

这个期间的话有些就是在做一项

全桥的部分

实际上我们最核心的一个功能做

的是什么

就是他实现了峰值电流模式的

硬件控制

大家过去做峰值电流模式都是要

通过外围的电路或者非常弱非常

复杂的一些软件算法来做调整

那么芯片上面他在做峰值电流

模式控制的时候

就分子电流模式控制的时候

实际上是利用了我芯片内部的

比较器可拍卖者以及我的PM

单元

然后来实现的实现它是有自带谐

波补偿的硬件功能在里面

你只要配相关的计算机就可以了

这一点对于整个系统的实现来说

也是非常的容易和简单

当然它也支持同步整流来提高我

的功力的效率

它的cs也是可以实现的

都是软件实现

当然对应的一些保护机制也是我

可以完成很难

当然在上面做峰值电流模式控制

包括一些其它的算法同步肿瘤的

话

实际上我们在实现的过程中也是

遇到一些问题

这些问题呢

因为在28035上面的pm来

实现的时候还是有B非常大的

挑战

所以在刚才我们前面介绍的所有

参考方案里面

都是用的最新的2837差或者

是2801市场来做

那么它的pm就是因为在做这个

方案的过程中发现了不少我们

硬件支持不了的功能之后做了

很多改进

所以你会看到实际上在前面所有

的参考方案里面的pm的设置和

使用非常简单

因为它都是通过硬件来完成

这个方案TI地震的判断博士叫

TADMps FB加DCDC

就是一项全角DCDC其实是

450到十二五的一个转发

相对来说是比较老

但是还是可以使用的

我们应该是有计划在针对拓扑

使用最新的器件来再做一个就是

修订版

那么这个的话是会更加适用我们

现在提高功率密度

降低系统成本的角度

包括简化系统设计的一些考虑来

做的更简单

所以我们前面大概介绍了AC到

dc

包括了刚才讲的投入的PFC对

然后CCM的然后三相的VPF

CDCDC部分就是lc和一项

全桥

当然这些都可以做交错

也可以做独枕

也可以做双友园桥这些东西最终

的实现基本上都有参考方案

那么在基于这个上面我们在软件

上怎么开发

实际上过大家比较熟悉是

2000人可能都了解

我们过去是提供一个叫做啃秋思

威特的一个工具

空秋思韦特的话汇集成了我们T

A所有的C2000相关的文档

资料参考方案源码

软件硬件的设计都会在这里面

但是考虑到不同的人群对于要求

不一样

比如说我们大家今天讨论的是

电源控制系统

讲的是车展

也有讲通讯电源的

也有讲光伏的

也有讲Ups的

也有讲这个服务器的

对吧

就各种电影用都在里面

但实际上还有一另外一大批人

最早使用C2000的一批人

他做的跟这个电源是没有关系的

大家做什么事做电机控制对吧

电机控制可能有变频器有伺服

有机器人各种电机控制

那么所有东西都放在这里面之后

实际上给大家带来一个困惑

就是这个包越来越大

最终你会安装起来非常麻烦

所以在这种情况下

我们controller也做了一个改进

就是它分成两个部分

我们换了两个部分

一个部分叫做C杨桥外

一个部分叫做SDK

它就是把跟芯片相关的底层驱动

我们的历程

我们的一些基本的一些库放在C

短线while里面

那么你只要开发跟芯片评估相关

的一些学习或者说评估

那么就有cs加yy就可以完成

那么另外的话叫SDK就是我们

的一些开发版

开发版就是我们前面提到的所有

的开发案

比如说电源相关的它会有个叫做

低级low power的

SDK如果是电机控制相关

它有一个叫moto的

SDK那么它把它分开以后

你只需要下载一个店员的SDK

或者说是电机控制

SDK那么它就会包含所有的

这些参考方案以及对应的CY

这样的话对你开发起来就变得

很简单了

所以实际上我们最终会提供这样

一个新的一个方式来给大家提供

底层驱动和一些基本资料

以及系统解决方案的一个发布宜

最终的话就是会从CHYR加上

SDK如果你做电源

只要这样

只要下载 power SDK它里面会

包含电源控制相关的参考方案

以及C档

如果你下载是电机的SDK它会

包含电机控制的参考方案和实践

相关

除此之外的话

另外一点就是我们的开发环境

我们的ID大家可能要注意区分

的不叫编译器

这个叫集成开发环境

对吧

integrated development

这个东西实际上是

个开发环境

当然它里面会包含编译器

它也会包含编辑器调试器

对吧

有很多东西在里面

所以这个是我们的一个目前最新

应该是到V8了

那么我们了解到的是大家过去

一直受制于这个license从一期

开始

V7和V8开始我们是完全不

需要license的

那么过去的456有license

怎么办

实际上我们也会

因为这个开放不需要license之后

456的版本

我们会提供一个公用的license

在我们的开发下载链接里面

你去下载cs的时候

你会下载一个编一个license

那么license是可以给过去的

456都是通用的

那对于718来讲的话

你直接下载就可以使用

所以这点对大家也会非常有帮助

大家不需要再像过去一样经常讲

所谓的什么破解版

或者是找一个license比较麻烦

所以这个是我们的开发环境

就软件的开发环境部分从C

2000万从Q4V的到CIY

和SDK然后软件部分会有我们

的集成开发环境

ADECCSC级对应的一些

编译器

TOS和一些包括像P max

还有fly you你

flash亿这种一些使用工具

好

所以接下来我会再把刚才提到的

一个叫做套C给大家做一个介绍

power swift实际上它是一个

所谓的叫做电源套件

这个套件它里面包含了几个组件

其中一个组件叫做adapter

就是适配器就不能叫适配器

应该叫做方案的一个吻合切合

的一个东西

那么它可以把你的根据你的拓朴

来选择一个合适的TI design

一个方案

其次的话它会有一个叫做SFI

应该是还有一个叫做switchadapter

那么会把你算法拓普和算法加

进来之后

你可以去调用我们的叫做conversation

就是一个conversation

做一个补偿

补偿之后你怎么知道他控制器

设计的对不对

因为TI提供的参考方案里面

可能是针对这个硬件来讲是没有

问题的

针对你的硬件会不会可行的通

那么实际上你使用的控制器本身

是同一套

但是它参数可能做调整在调整的

结果

对不对

我们实际上是可以通过这里让

一个闭环把这个程序烧到个CCS里面

这里汇集成一些斜坡的一些注入

来做一些控制器的一个分析

所以最终我会通过一个上位机

叫做SFI softwar

frequency

analyser

就是一个软件的频率

响应分析仪能够帮你不需要设备的情况下

通过软件注入噪声来测试控制

系统的性能

然后通过里面的软件来收集这些

反馈

最后在一个上微机里面把它画

出来

把他的波动图画出来

这样你就可以很清楚的看到

对应于你的硬件拓普和硬件电路

那么控制器匹配的当前的控制

参数

达到的控制效果是这样子的

对吧

你可以看到它的带宽

它的香味

阅读和扶持力度

这个力度满足不了你的要求

你需要调整

那么你又回过头来继续通过界面

的方式调整

然后把软件里面参数做一个修订

之后

又把程序烧到里面去测试

这又画出来重新另外一个图1个

波图

那么这个图又可以看到它有没有

一个改进

或者说是更差

实际上这个过程本身就有点类似

于我们本身控制系统的一个调试

但是对于你来讲

你是在调控系统控制器

我们是希望去调被控对象

对吧

我们需要调试的是电源转换的

控制对象

但是我们在这个里面是相当于T

I给你提供了一套上微机

让你来调控制器达到目标

你自然的控制对象也就达到目标

所以实际上在了解了基本的控制

原理之后

你只要把这个图画出来之后

你就可以看到它的夏威夷杜甫之

一度和带宽

就可以评估你控制系统的性能

最终达到一个完美的一个控制

这些东西也是完全免费的

只不过说里面有一部分的代码

我们是通过库的方式来支持你

需要把它加到你的程序里面去

但是最终产品量产的时候

你可以把它屏蔽掉

因为它会会占用一些资源

它会占用芯片的资源来做

在终端里面做注入和数据的采集

然后最终通过上位机

它是通过窗口的方式把这个数据

采集回来

通过上位就把它画出来的

好

所以大概这个我们今天主要的

内容

最后的话我们可以给大家看一些

其他的资源

包括我们芯片的一些资料

大家在网上就可以搜索这个型号

就可以找到对应的手册

然后我们有一个e to e的论坛

是我们支持大家的一些提问

这个是叫做依托于engineer to engineer基尼尔

它是一个全球的一个范围的论坛

大家都可以在上面回答问题和问

问题

甚至你可以在上面去搜索

然后很多人可能都会遇到你的

问题

然后你打开之后别人已经解决了

所以你一看就找到了

那我们现在也推出了另外一个

意图意思中文版的

大家知道可能过去的话

我们叫作德州

是德州仪器的简称叫德仪

然后后面是支持就是support

德仪support@TI.com

当然现在已经集成到E two

E里面去了

所以它应该是叫e2eChina

工程师到工程师中国版的淡

它里面是中文的

那这个论坛的话也会有我们TI

在中国的对应的工程师在上面

回复

当然它不仅仅限于C2000

他可能有包括TS其它的芯片

从无线到我们的模拟器件

通过电源到模拟楼

包括电源和信号链

所有的处理器都有所有的芯片都

有一些专门的分论坛来进行管理

那么都是由TI的工程师自己才

能够回答

所以我也比较建议大家在上面来

回答提问题和回答问题

包括找问题的答案

因为很多问题在上面都是遇到过

而且现在前两天我刚刚看到一个

新闻就是一个消息

就是说我们的中文的论坛已经

支持一个非常强大的一个手机

搜索的一个功能

所以大家在手机上登录之后去

搜索一些关键词

就可能很容易找到一些别人遇到

过的问题

而且可能已经解决掉了

所以这个对大家也是非常有帮助

另外刚才提到的软件

我们有D数字电源的一个SDK

大家可以在网站上去下载

ti.com

/tool/C2000WARE-

-digitalpower-SDK这个刚才讲的

前一页讲的SDK以后我们会

慢慢地把control swift 不会说把它不让

大家下载

只是说可能不会再更新和维护了

很多东西都是在SDK里面来

发布

当然我们还有开发环境

就是CCS你可以在上面下载

或者说在有另外专门的下载链接

好的

这个就是我们今天的主要的直播

的内容

感谢大家的收看

谢谢