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本帖最后由 火辣西米秀 于 2024-12-24 08:31 编辑
在充电桩的应用中，MCU通过调节充电桩的输出，确保电流和电压保持在合理的范围内，从而有效提升充电效率和安全性。如果在充电过程中出现电池温度异常或电流过大的情况，系统会立即停止充电，并通过显示屏和声音警报通知用户。
一款高性能MCU集成了3.6 MS/s的采样率和12至16位分辨率的ADC，实现了更快的电流和电压采样。此外，它还具备150 ps分辨率的PWM，能够满足第三代半导体更高的开关频率要求，从而实现高动态性能的充电桩方案，显著提高效率并减小体积。
复杂的多电平拓扑结构也是提高充电桩充电效率的关键因素。NPC和ANPC拓扑是双向PFC/逆变器中最常用的两种拓扑，它们可以将开关设备上的电压应力限制为总线电压的一半。然而，这些拓扑需要更多的PWM通道，并且需要一种特殊的保护机制来维持停机期间电源开关两端的电压平衡，这就需要使用更高性能的MCU来实现。
某款MCU配备了独特的可配置逻辑块（CLB），可以在不使用外部逻辑电路的情况下，实现实时故障保护功能，确保在所有工作条件下都能提供实时保护，其灵活性类似于FPGA/CPLD。
意法半导体STM32G474、极海APM32F411等MCU，以高精度PWM控制，可靠的抗电磁干扰特性，在储能、光伏逆变、充电桩等场景中有所应用，以下分享一些已量产的案例及其技术实现方式，以作参考。
STM32G474RET6/三相双向充电桩电源方案
该方案为基于STM32G474RET6开发的15KW三相双向充电桩电源方案，该方案可同时实现AC/DC和DC/AC的双向转换，直流电压为800Vdc，交流电压为400Vac@50Hz，功率可达15KW，转换效率高达99%，并且其能够采用软启动，这可以有效抑制浪涌电流。
三相维也纳，可以实现AC/DC DC/AC双相逆变，主要用于大功率充电桩等前级应用；
ST新一代数字电源控制芯片STM32G474，实现纯数字控制，灵活配置；
控制芯片可以输出12路高精度PWM，频率可以配置2-3级拓扑。
ST STM32G474RET6采用Arm Cortex-M4内核，主频高达170MHz，支持浮点运算、数学加速器和高精度定时器，该定时器可以同时发出12路PWM任意波，精度高达184ps，同时该芯片集成4个OP，多路UART，I2C，DAC控制，能够实现实时过流和过压保护。
面向EV交流充电桩市场需求，极海采用基于Cortex-M4F内核的高适配型APM32F411系列MCU实现应用。该芯片具有高速运算能力，可满足系统精确的电源管理与充电控制需求；具备多种工作模式，实现灵活的充电桩运行控制；拥有丰富的高精度外设资源，以实现对系统参数的高精度监控，并简化系统设计。凭借APM32F411系列MCU优秀的产品特性，可满足市场对充电桩应用在功耗、性能、性价比等方面的综合需求。
该方案主要应用于6.6KW交流智能家桩/小区共享桩/商业停车场/企事业单位停车/汽车租赁/运营商停车等场合，主要特点：
■ 交流充电功能，支持单枪充电（可扩展到双充14KW），最大6.6KW充电
■ 过流、短路、过压、欠压、漏电、防雷击、充电、联机中断保护功能，板载隔离器件、保险丝、漏电保护器，保障器件安全及系统稳定性
小华HC32F334 3kW 两相交错全桥LLC方案（参考设计）
交错式LLC电源拓扑能大幅度降低LLC输出电流纹波，可以减少输出侧滤波电容，从而减少系统体积；扩大单相LLC变换器的输出功率容量，相比直接并联，多相交错后相间易于均流；轻负载时还可以以单相全桥模式工作。所以已经广泛应用在中大功率工业领域。小华HC32F334专用数字电源控制器结合了交错LLC的发波时序和保护需求，完全自主开发设计，支持12路130ps高精度HRPWM。
2*6路130ps高精度PWM，支持高精度周期、高精度
AC/DC、DC/DC数字电源应用，如通信与服务器电源、砖块电源、微逆、充电桩DC/DC等。
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