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N76E003直控450W反激智能充电机开发定型完成

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tianxj01|  楼主 | 2018-6-20 17:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 tianxj01 于 2018-6-20 17:19 编辑

本来,我们厂生产的所有智能单片机,核心控制芯片用的全部都是STM8F003,谁知道这货去年下半年一路疯涨,最高到了3.5一片,超过STM32基础型芯片价格了,太变态,虽然产品都已经定型,没办法只能换。经过比较,选择了新唐的N76E003,除了在线编程从4个口编程5个口,并且有更高的ESD。没办法,对应的PCB也要进行更改。其他的就完全不需要更改。只是必须从已经熟悉的STM8核心转换到51,并对核心驱动全部进行更新。
花了近3个月,所有型号核心控制板全部更新完成,由于更改了部分核心驱动方法,测试发现整体表现完全可行,部分指标还好过原先采用STM8的核心控制板。
开春本来准备用STM8来开发的低功率(500W以下)反激款,现在也彻底抛弃STM8。改用N76E003直接开发。


这是完成后样品板:

完成的样品板MOS管方向

完成的样品板MOS管方向

完成的样品板整流管方向

完成的样品板整流管方向


空载软启动波形

空载软启动波形

空载软启动波形

可见,启动非常平滑,完全无过冲。

带载软启动波形

带载软启动波形

带载软启动波形

软启动线性度还是非常漂亮,完全无过冲

VDS间100Hz纹波波形

高频100Hz纹波

高频100Hz纹波

纹波非常接近纯阻性等效负载,纹波无畸变

VDS波形

主开关管DS波形

主开关管DS波形

这个就不说什么了,非常典型且理想的的反激波形,主频55KHz,反射电压约130V,剩余尖峰50-70V且不随负载改变。

完成的成品,实测效率在180V-250V  输出50%-100%功率时候为87-89%,输出短路、整流管击穿等全保护。
新款450W+智能充电机开发成功,采用的是N76E003直控,注意这里PWM不是常见的3842热边驱动的间接控制,而是N76E003直接控制主开关管PWM驱动,N76E003还担负着繁重的PID运算,5LED电量显示和稳定补偿功能。由于ADC是12位的,完全省去了电流控制部分的放大器,同时也没有了用低成本运放的失调和零飘等造成的电流数据误差。性能表现非常出色,不愧为一款性价比非常出色的国产单片机。
目前这款货已经批量出货。

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whtwhtw 2019-2-28 09:27 回复TA
楼主强啊,定一个给我家电动车充电吧,有成品没 
HYF007 2018-6-22 17:24 回复TA
楼主厉害啊,这是用在电车充电吗,楼主能做UPS吗 
springvirus| | 2018-6-20 17:31 | 显示全部楼层
哈哈,顶新唐!!

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xinpian101| | 2018-6-20 23:34 | 显示全部楼层
明智之举啊,等你用一段,会发现远远好于STM8

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zhuomuniao110| | 2018-6-20 23:50 | 显示全部楼层
电源产品?厉害了。

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幸福小强| | 2018-6-21 17:49 | 显示全部楼层
帅到掉渣。看来低成本高效益你做到了。

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HYF007| | 2018-6-22 17:31 | 显示全部楼层

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HYF007| | 2018-6-22 17:32 | 显示全部楼层
楼主厉害了

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hailang19881003| | 2018-6-23 10:13 | 显示全部楼层
厉害了

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zhuomuniao110| | 2018-6-24 00:06 | 显示全部楼层
这个做的给力了,我以为需要arm呢,没想到51你就搞定了

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tianxj01|  楼主 | 2018-6-24 08:24 | 显示全部楼层
zhuomuniao110 发表于 2018-6-24 00:06
这个做的给力了,我以为需要arm呢,没想到51你就搞定了

这里面,可能大多数人都认为,PID,浮点运算,量太大了,哪怕1T51都不可能负担,这里面就分2方面
对于那种PID低频率运算要求,比如温度控制,水槽控制什么的,面对对象有大积分能力的系统,哪怕直接套用浮点PID都完全没有问题。
对于电源类应用,那可是PID越快频率越高越好,这时候,就必须对PID进行优化,特别是这种电压电流双环的充电器,对PID的要求至少又提高了一倍。这就必须对PID进行优化,控制变量的位长,尽量用定点运算代替浮点运算,编写优化的乘法汇编代码。

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wahahaheihei| | 2018-6-25 08:24 | 显示全部楼层
电动车充电器吗?

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tianxj01|  楼主 | 2018-6-25 09:57 | 显示全部楼层

是的,属于中大功率一类的电动车充电器,充60V 38AH-50AH电池的。带温度补偿,带充满自动断电,带5灯电量显示。

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Tim188168| | 2018-8-14 15:09 | 显示全部楼层
厉害了楼主                        

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ztb| | 2018-8-31 21:06 | 显示全部楼层
楼主的直接驱动PWM频率55K,对于16MFsys来说PWM的分辨率是1/291.这个用于电压控制是否"台阶"太大了呢?
对于12位的测量精度,是否PID一直工作在振荡状态?

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tianxj01|  楼主 | 2018-9-1 08:52 | 显示全部楼层
ztb 发表于 2018-8-31 21:06
楼主的直接驱动PWM频率55K,对于16MFsys来说PWM的分辨率是1/291.这个用于电压控制是否"台阶"太大了呢?
对于1 ...

PWM系统分辨率和输出电压控制分辨率完全是2个概念,和检测ADC更是风马牛不相及。
只是我们在输出的PWM部分,看见的是成簇变化(该簇之间就是PWM分辨率),而不像模拟调整是完全连续线性变化而已。
一个PID系统震荡是完全不能接受的,但是根据输出,会产生合理的抖动就是正常的了,你可以这样理解,一个PWM是110,另外3个是111,他们就组成了PWM 110.75,你算算分辨率提高了多少?而当你的PID足够快,这个抖动,属于高频,因此,除了本来就存在的高频纹波,我们是可以理解为输出没有波动。

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ztb| | 2018-9-1 09:34 | 显示全部楼层
首先谢谢楼主的回复,是我多虑了。作为充电器应用的确对纹波不敏感,大电池本身就
近似一个大电容可以摊平输出抖动这就没有问题了。

其次并不完全同意楼主的观点:
“PWM系统分辨率和输出电压控制分辨率完全是2个概念,和检测ADC更是风马牛不相及。”

这个结论有点武断,如果你的低分辨率PWM应用是在一个低速系统例如温度控制我是不会
提出异议的。大量继电器控制电炉仍然可以把温度误差控制到千分之一以下。所有貌似
“风马牛不相及” 注意是貌似!其实输出分辨率作为控制系统环路内的重要一环怎么能说是
“风马牛不相及”呢?见过楼主的水平,剩下的我就不必多说了吧。

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tianxj01|  楼主 | 2018-9-1 09:55 | 显示全部楼层
ztb 发表于 2018-9-1 09:34
首先谢谢楼主的回复,是我多虑了。作为充电器应用的确对纹波不敏感,大电池本身就
近似一个大电容可以摊平 ...

检测ADC,只规定了输出可能达到的分辨率,比如以内部最大数据为100V计算,那么8位分辨率,其输出可控分辨率只能是100/256=0.4V(不采用特别手段)。也就是如果我做的一个线路,实际输出是60V,它可能得到的精度也就是60±0.4V。
而控制端PWM精度,我们就以分辨率为1来说事情,也就是只有0和1,如果输出有足够大的积分,很明显,做到的控制分辨率只取决于积分长度和单位驱动时间值的比,和输出检测ADC完全无关对吧。这就是我说的他们是风马牛不相及的物理意义。
当然,实际上我们必须综合考虑输出积分能力的成本代价和系统响应时间,因此,合理的控制分辨率还是必须考虑的,但1/128  和1/1024 他们的区别其实很不大,只有当分母很小的时候,才比较敏感。

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598330983| | 2018-9-1 15:57 | 显示全部楼层
楼主掌握这个芯片的精髓了,厉害,3个月而已,太牛X了。

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c475301174| | 2018-9-4 15:54 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2018-9-1 09:55
检测ADC,只规定了输出可能达到的分辨率,比如以内部最大数据为100V计算,那么8位分辨率,其输出可控分辨 ...

有没有开关电源 这方面 入门资料PDF  能不能分享一些资料 来学习学习哈

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xuanhuanzi| | 2018-9-4 19:19 | 显示全部楼层
这产品貌似非常给力。

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