基于N32G457的逆變器助力高效新能源應用

新能源建設進入發(fā)展快車道，逆變器市場需求放量

目前我國“新能源”發(fā)電和電網(wǎng)建設已進入發(fā)展快車道，以風電、光伏、水電、新型儲能技術(shù)為代表的新能源電力體系將很快上升為產(chǎn)業(yè)主體?！笆奈濉逼陂g，我國光伏、風電等新能源裝機容量將快速提升，逆變器出貨量將隨之大幅增長。根據(jù)未來智庫的分析報告，疊加光伏及儲能兩方面的需求，預計2025年全球逆變器新增市場規(guī)?？蛇_969億元，市場空間快速增長。

由于交流電在高壓傳輸時比直流電更為高效，應用場景也更加廣泛，因此隨著新能源產(chǎn)業(yè)的興起，太陽能等產(chǎn)生的大量直流電源需要轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姴⑷腚娋W(wǎng)，或者由鋰、氫等儲能電池或電瓶輸出的低壓直流電需要轉(zhuǎn)換為220V交流電以供交流設備使用。逆變器作為新能源電力系統(tǒng)中DC/AC轉(zhuǎn)換關(guān)鍵設備，直接影響能源轉(zhuǎn)換效率、系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和設備壽命，在整個供電系統(tǒng)中占有重要地位，多應用于光伏電站、新能源汽車、戶外用電、應急電源等場景。

基于N32G457的逆變器應用案例

逆變器是基于電壓逆變工作原理將DC轉(zhuǎn)化為AC的一種特殊變壓器，通常由逆變橋、控制邏輯和濾波電路等部分組成，而MCU作為逆變器主控制芯片，在控制邏輯電路中起到非常關(guān)鍵的作用。例如，通過MCU集成的先進模擬控制外設可實現(xiàn)更高的控制精度，在逆變器中實現(xiàn)更低的延遲、更低的總諧波失真（THD）和更高的輸出電能質(zhì)量；通過MCU集成功能還可縮減整個逆變控制電路尺寸和減少外圍器件使用量，從而降低系統(tǒng)BOM成本。

國民技術(shù)在新能源應用領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，以增強工業(yè)級通用MCU芯片等高效產(chǎn)品和應用解決方案不斷提升電力能源管理效率，為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展添磚加瓦。推出的N32G457系列是一款具有高性能、高集成、高可靠等優(yōu)勢特點的通用MCU，在儲能逆變器、充電樁、汽車BMS等產(chǎn)品上得到廣泛應用。

下圖是基于N32G457系列通用MCU實現(xiàn)的一個車載逆變器應用方案結(jié)構(gòu)框圖。該逆變器將車載電瓶的12VDC轉(zhuǎn)換為220V純正弦波AC供負載設備使用，輸出功率可達1200W。該車載逆變器具有啟動速度快、轉(zhuǎn)換效率高，帶負載適應性與穩(wěn)定性強的特點，產(chǎn)品具備短路、過載、過/欠電壓、超溫等保護功能，安全性能好。

N32G457系列MCU在逆變器應用中的優(yōu)勢特性：

■ 32位高性能ARMCortex-M4F內(nèi)核，運行主頻高達144MHz，144KB的SRAM可實現(xiàn)逆變器高效控制算法計算和處理。

■ 內(nèi)置高性能模擬接口，4個12bit5Msps高速ADC支持差分模式，4個軌到軌運算放大器等，滿足電流電壓采樣和檢測的高速A/D轉(zhuǎn)換需要。

■ 通訊接口豐富，芯片配置了7個串口，3個SPI接口，4個I2C接口，2個CAN總線接口等，豐富的主通訊接口能夠適應與數(shù)碼管顯示屏等各種不同設備的通信要求。

■ 高精度的定時器資源，包含2個高級定時器，每個定時器有4個獨立的通道，其中3個通道支持6路互補PWM輸出，最高控制精度6.9nS，提供逆變器驅(qū)動電路需要的控制精度。

■ 高可靠性，芯片-40℃至105℃的工作溫度，在戶外各種惡劣天氣條件下長期穩(wěn)定工作。

內(nèi)置密碼算法硬件加速引擎，實現(xiàn)硬件級安全，保護用戶核心知識產(chǎn)權(quán)。

■ 內(nèi)置密碼算法硬件加速引擎，實現(xiàn)硬件級安全，保護用戶核心知識產(chǎn)權(quán)。

國民技術(shù)具有工業(yè)控制核心器件的全面支撐能力，憑借在產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新、品質(zhì)管控、穩(wěn)定供貨與本土化服務等方面的領(lǐng)先優(yōu)勢，在工業(yè)領(lǐng)域以優(yōu)質(zhì)MCU產(chǎn)品及解決方案助力合作伙伴實現(xiàn)更多創(chuàng)新應用并取得了優(yōu)異成績，N32系列32位工業(yè)增強級MCU等產(chǎn)品已在數(shù)字能源、工業(yè)電器、工業(yè)機器人、工業(yè)打印機商顯、智能樓宇、交通等方面獲得行業(yè)標桿客戶批量應用。目前，國民技術(shù)正在與更多工業(yè)領(lǐng)域伙伴攜手，進一步擴大合作伙伴生態(tài)圈，賦能我國工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與升級發(fā)展。

關(guān)于國民技術(shù)

國民技術(shù)股份有限公司于2000年源于國家“909”集成電路專項工程成立，2010年創(chuàng)業(yè)板上市（股票代碼:300077），是通用MCU、安全芯片領(lǐng)軍企業(yè)和國家級高新技術(shù)企業(yè)，擁有博士后科研工作站?？偛课挥谏钲?，在北京、上海、武漢、西安、重慶、香港、新加坡、洛杉磯、日本等地設有分支機構(gòu)。主營產(chǎn)品包括：通用MCU、安全芯片、可信計算芯片、智能卡芯片、非接讀寫芯片、藍牙芯片、RCC創(chuàng)新產(chǎn)品等，廣泛應用于網(wǎng)絡安全認證、電子銀行、電子證照、移動支付與移動安全、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)控制、智能家電及智能家庭物聯(lián)網(wǎng)終端、消費電子、電機驅(qū)動、電池及能源管理、智能表計、醫(yī)療電子、汽車電子、安防、生物識別、通訊、傳感器、機器自動化等應用方向。