F2803x：32位MCU太阳能微逆变器开发方案

F2803x：32位MCU太阳能微逆变器开发方案【大比特导读】TI公司的F2803x系列产品采用C28x核和控制加速器(CLA)是高效率的32位CPU，工作频率60MHz，具有16×16和32×32MAC运算，16×16双MAC......TI公司的F2803x系列产品采用C28x核和控制加速器(CLA)是高效率的32位CPU，工作频率60MHz，具有16×16和32×32MAC运算，16×16双MAC。器件具有哈佛总线架构和快速中断响应和处理，工作电压3.3V。器件主要用在智能电网和动力线通信、白色家电、开关电源、DC/DC多输出电源、太阳能微逆变器和转换器、缝纫机和纺织机、功率因素修正以及AC/DC逆变器。F2803xPiccolo系列微控制器具有C28x核，以及控制律加速器(CLA)和高度集成的低引脚数控制外设。该系列与以前的基于C28x的代码兼容，并且提供了高水平的模拟集成。F2803xPiccolo系列微控制器的一个内部稳压器可以单轨运行，其HRPWM模块进行了加强，可以进行双边缘控制(频率调制)。它还增加了模拟比较器(具有内部10位参考电压)，可以直接路由，以控制PWM输出。其ADC转换器(从0V~3.3V全方位范围)，可以支持比例度量VREFHI/VREFLO参考电压。该ADC接口进行了优化，用于低载荷和延迟。图1F2803x功能框图F2803x系列主要特性※高效率的32位CPU(TMS320C28X)-60MHz(16.67ns周期时间)-16×16和32×32MAC操作-16×16双MAC※哈佛总线结构-原子操作-快速中断响应和处理-统一内存编程模型-代码效率(C/C++和汇编)-可编程控制律加速器(CLA)-32位浮点数学加速器-独立执行主CPU的代码-字节序：小端-JTAG边界扫描支持※低成本的器件和系统-采用3.3V单电源-无电源排序要求-集成的上电复位和欠压复位※低功耗-没有模拟支持引脚※时钟：-2个内部零销振荡器-片上晶体振荡器/外部时钟输入-支持动态PLL的比例变化-看门狗定时器模块-没有时钟检测电路-最多45独立可编程，复用GPIO引脚输入滤波-外设中断扩展(PIE)模块，支持所有的外设中断-3个32位CPU定时器图2太阳能微逆变器系统框图图3连网太阳能微逆变器框图-每一个ePWM模块具有独立的16位定时器※片上存储器-闪存、SARAM、OTP、引导ROM※代码安全模块-128位安全密钥/锁-保护安全存储器块-防止固件逆向工程※串口外设-1个SCI(UART)模块-2个SPI模块-1个跨集成电路(I2C)总线-1个本地互连网络(LIN)总线-1个增强型控制器局域网(eCAN)总线※增强的控制外设-增强型脉宽调制器(ePWM)-高解析度PWM(HRPWM)模块-增强型捕捉(eCAP)模块-高分辨率输入捕捉(HRCAP)模块-增强型正交编码器脉冲(eQEP)模块-模拟-数字转换器(ADC)※片上温度传感器※比较器-高级仿真功能-分析和断点功能-通过硬件的实时调试※2803x封装-56引脚RSH非常小的四方扁平封装(无引线)(VQFN)-64引脚PAG薄型四方扁平封装(TQFP)-80引脚PN小外形四方扁平封装(LQFP)F2803x应用※智能电网和电力线通信※白色家电※开关模式电源(SMPS)※DC-DC多路输出电源供应器※太阳能微型逆变器和整流器※功率因数校正※缝纫和纺织机械※AC-DC逆变器太阳能微逆变器开发套件此开发套件采用了一个完整的并网太阳能逆变器(基于TI的C2000PiccoloTMS320F28035微控制器)。太阳能微型逆变器开发套件，向设计师们介绍了一个完全适合于太阳能微逆变器应用的MCU，并指导用户，通过无缝的设计流程和应用，来迎接挑战。用户可以通过一个简单的图形界面，进行最初的设计评估，而无需代码开发。当准备进一步深入探讨时，其详细的以理论为基础的文档(通过软件和硬件)可以指导用户一步一步地，从开环到闭环操作，逐步建立太阳能微型逆变器。开发套件主要特性采用次级电压倍增器、MPPT、和并网的DC/AC逆变器，实现了有源钳位回扫DC/DC转换器，包括太阳能微逆变器的功率转换级。在输入端，支持面板电压28V~45V的输入，以及支持通用功率输出(最高280W，220VAC和140W，110VAC)，适合于全球太阳能市场的多样化需求。93%的峰值效率，以及不到4%的总谐波失真(THD)，每个太阳能电池板更多的功率输出，减少不利散热，提高系统的使用寿命。C2000PiccoloF28035MCU作为一个高性能的控制器(用于整个微型逆变器系统)，可以管理DC/DC和DC/AC电源端的高频控制回路。单个MCU系统，提供了简洁的设计，降低系统成本。C2000PiccoloF28035MCU在一个较高的PWM频率操作逆变器(100kHz)，以降低谐波失真和降低无源器件的成本。C2000PiccoloF28035MCU的集成功能可以对每个功率级进行的有效控制：4.6MSPS12位ADC，低延时的C28x实时处理核，功能丰富的150ps高分辨率PWM模块。完整的软件源代码，硬件设计文件和详细的文档，使得设计人员能够理解其设计过程，打下基础，实现自己独特的太阳能发电计划。太阳能和数字电源软件库，可提供代码优化组块，以实现多种电源拓扑结构和算法，如，MPPT和软件锁相环的锁相回路(PLL)，完善个性化的太阳能逆变器解决方案。图4离网太阳能微逆变器框图太阳能微逆变器开发套件包括:TMDSCNCD28035ISOPiccolo控制卡※太阳能微逆变器基板※外部电源※USB连接线※AC电源线