如何在電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)高性能、成本優(yōu)化型實(shí)時(shí)控制設(shè)計(jì)？

來(lái)源：德州儀器

在持續(xù)需要更高性能和效率的實(shí)時(shí)電源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，投資可擴(kuò)展且可持續(xù)的工業(yè)和汽車(chē)電源轉(zhuǎn)換解決方案對(duì)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。這種需求反之導(dǎo)致對(duì)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)資源的需求，例如在伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電力與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和車(chē)載充電應(yīng)用對(duì)MCU每秒百萬(wàn)條指令（MIPS）的計(jì)算算力、脈寬調(diào)制器（PWM）和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）數(shù)量。這也導(dǎo)致開(kāi)發(fā)人員需要以簡(jiǎn)單和低風(fēng)險(xiǎn)的方式構(gòu)建和維護(hù)其產(chǎn)品線(xiàn)。性能可擴(kuò)展性和產(chǎn)品組合兼容性為開(kāi)發(fā)人員提供了一種省力而又經(jīng)濟(jì)高效的方式來(lái)擴(kuò)展實(shí)時(shí)控制資源并維護(hù)長(zhǎng)期電源轉(zhuǎn)換解決方案的平臺(tái)。

通過(guò)分布式架構(gòu)擴(kuò)展實(shí)時(shí)控制資源

可再生能源的興起推動(dòng)了諸如太陽(yáng)能逆變器等應(yīng)用中使用更高功率水平。隨著功率水平的提高，需要更多在功率轉(zhuǎn)換過(guò)程中起著至關(guān)重要作用的實(shí)時(shí)控制資源，例如MIPS、PWM和ADC。解決此需求的典型方法是通過(guò)單個(gè)中央控制器控制太陽(yáng)能逆變器系統(tǒng)中的多個(gè)功率級(jí)。當(dāng)該控制器資源不足以解決更高的功率水平和越來(lái)越多的功率級(jí)時(shí)，會(huì)發(fā)生什么？分布式架構(gòu)就是這個(gè)問(wèn)題最好的解決方案

分布式架構(gòu)的理念如下：連接多個(gè)實(shí)時(shí)控制MCU，以擴(kuò)展系統(tǒng)可用資源和外設(shè)數(shù)量。該實(shí)現(xiàn)方案使設(shè)計(jì)人員能夠在不影響產(chǎn)品性能的前提下實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)品所要求的性能和效率。

- 多芯片解決方案的成本

- 通過(guò)隔離和接口速度連接多個(gè)器件的復(fù)雜性

- 主機(jī)/主處理器上缺少具有外部存儲(chǔ)器接口的外設(shè)

德州儀器的C2000實(shí)時(shí)控制MCU產(chǎn)品組合解決以上3個(gè)問(wèn)題并實(shí)現(xiàn)分布式電源轉(zhuǎn)換架構(gòu)的真正價(jià)值：

- 德州儀器的C2000實(shí)時(shí)控制MCU系列的最新版本TMS320F28002x系列價(jià)格低廉，可幫助設(shè)計(jì)人員通過(guò)分布式架構(gòu)優(yōu)化BOM成本。C2000實(shí)時(shí)控制MCU系列中的豐富功能（如加速器、可配置邏輯、模擬比較器和外設(shè)）可進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)。

- 快速串行接口（FSI）以高達(dá)200 MBPS的速度實(shí)現(xiàn)可靠而強(qiáng)大的高速芯片間通信或板間通信。與其他接口協(xié)議（如CAN或SCI）相比，F(xiàn)SI更具優(yōu)勢(shì)。CAN或SCI等速率低且不提供擺率補(bǔ)償，這使它們并不適合作為連接多個(gè)MCU隔離通信的解決方案。由于FSI固有的擺率補(bǔ)償功能和速度，連接多個(gè)MCU來(lái)實(shí)現(xiàn)資源可擴(kuò)展性成為一種省力且穩(wěn)健的接口選項(xiàng)。

- F28002x中引入的主機(jī)接口控制器（HIC）使MCU可充當(dāng)橋接器，最終使主處理器能夠間接獲得控制器上的FSI和其他外設(shè)。無(wú)論您的主機(jī)處理器上是否提供FSI，F(xiàn)28002x都允許設(shè)計(jì)人員通過(guò)分布式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性。

審核編輯 黃昊宇