基于ARM的超高性价比双向逆变/PFC控制驱动板

1万 · 2023-7-17 22:22

产品降本是个技术活，实现同样的功能和同样的性能，节省成本就是提高利润。当然，不能单考虑物料成本，还需要考虑研发经费、时间成本、认证成本等隐性或显性成本。

我国芯片被制裁以来，国产芯片慢慢“崛起”，性能优良，价格诱人。但是，也有些MCU早期价格优惠，批量后厂家随意涨价。为避免受制于独家芯片供应商，今天我们就选一款和SxM引脚兼容的，有多家型号兼容的MCU，做为双向逆变/PFC高压侧的主控。高低压两侧分开MCU控制，单个MCU资源需求相对较少，价格较便宜，根据不同型号（Pin2Pin）和采购数量，价格从3元到20元不等。

一、高压侧MCU要求如下

1、CortexM4F内核，主频120MHz及以上，带DSP指令集和浮点运算单元

2、模拟量输入，7路（AC输入电压和电流、AC输出电压和电流、母线电压、NTC、保留1路）

3、PWM，5路，其中4路支持刹车、互补和死区功能配置，用于驱动无桥Boost PFC/逆变桥，另中1路驱动风扇。

4、UART，2路。1路与低压侧MCU通讯，另1路调试和预留。

5、CAN总线，1路，预留逆变输出并机等功能使用

6、比较器和运放，可选择外部或内部器件，或内外结合。

7、IO口，5路以上

8、封装QFP48

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电器原理框图

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电路原理图

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Layout
为增强抗干扰性能，控制及驱动板使用四层PCB，预驱电路与低压信号电气隔离且割槽，并预留屏蔽罩空间。为生产方便，使用单面元件布局。

1万 · 2023-7-17 22:26

软件构架

关于MCU可IAP的程序架构，通常两种架构

1、双Bank架构，如果需要不断电连续工作时IAP，则需使用该架构，这时必须选择存储空间为实际最大程序空间双倍的MCU，以避免因程序升级而空间不够的尴尬。程序架构如下图所示：

2、BootLoader+App的架构，如果升级可重启系统，则推荐使用该架构，通常BootLoader在8KB~16KB，可留出更大的程序空间给App使用。

1万 · 2023-7-17 22:27

关于MCU程序加密

大部分MCU都有唯一ID，很多外围芯片和模块也有唯一ID，可使用一个或多个唯一ID进行程序绑定，在烧录BootLoader之前，先读取唯一ID对目标代码进行加密处理之后才烧录到目标MCU。

另一种无需烧录器处理加密或PC端烧录软件预先读取唯一ID的简单方法，在BootLoader代码里，有专用函数处理加密算法，处理完之后自毁该函数即可。

IAP固件需经加密处理，方便通过网络传输给用户自行升级。（带WIFI的产品可自动升级）