近日，水芯電子重磅發(fā)布DSP和數(shù)字電源控制芯片——M2025及M3010。本文將重點(diǎn)為大家介紹這兩款產(chǎn)品以及基于無橋PFC和LLC的單芯片M3010的控制實(shí)現(xiàn)方案和基于微逆、PFC、LLC以及CLLLC的M2025的單芯片實(shí)現(xiàn)方案，覆蓋通信、工業(yè)控制、光伏、儲(chǔ)能、微逆、服務(wù)器等多應(yīng)用場(chǎng)景。

據(jù)悉，水芯電子的DSP芯片全面對(duì)標(biāo)TI的C2000系列芯片，數(shù)字電源控制芯片將全面對(duì)標(biāo)TI的數(shù)字功率控制器系列芯片。值得期待的是，水芯電子的DSP芯片和數(shù)字電源控制芯片都將在今年進(jìn)入量產(chǎn)銷售階段，水芯電子力爭(zhēng)成為國(guó)內(nèi)首家擁有全系列自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)DSP芯片產(chǎn)品線的芯片公司。

01——M2025

M2025是一款基于ARM核開發(fā)的數(shù)字信號(hào)處理芯片，其外設(shè)資源對(duì)標(biāo)TI C2000系列的F280025、F2813X等產(chǎn)品，主頻最大可達(dá)80MHZ，自帶硬件3P3Z，能快速完成環(huán)路計(jì)算，內(nèi)部FLASH為64KB、內(nèi)部RAM為32KB，自帶硬件CRC校驗(yàn)，可最大限度確保代碼的運(yùn)行安全。

產(chǎn)品亮點(diǎn)：

?高性能、多功能

?集成高速、低延遲的模擬和控制外設(shè)

?內(nèi)部集成硬件環(huán)路運(yùn)算加速器

性能參數(shù)：

? 集成ARM Cortex      

-最高運(yùn)行頻率：80 MHz     

-內(nèi)置Coresight調(diào)試接口     

-提供中斷控制器

? 定點(diǎn)硬件加速器     

-CRC 引擎和指令     

-支持3P3Z補(bǔ)償器

?片上存儲(chǔ)器     

-64KB FLASH     

-32KB RAM

?時(shí)鐘監(jiān)控系統(tǒng)

?3.3V單電源

?系統(tǒng)外設(shè)

?CLB

?豐富的通信接口

?模擬系統(tǒng)     

-兩個(gè) 4 MSPS 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器     

-兩個(gè) 12 位數(shù)模轉(zhuǎn)換器     

-四個(gè)窗口比較器     

-四個(gè)可編程增益放大器

?增強(qiáng)控制外設(shè)

?溫度范圍：-50℃至125℃

（一）交錯(cuò)圖騰柱PFC應(yīng)用

特點(diǎn)：

?高可靠和穩(wěn)定的ADC模塊，降低輸出紋波

?支持PWM的CBC和OST封波功能，最大限度確保系統(tǒng)安全

?支持PWM抖頻，降低EMI頻譜尖峰

?支持將程序直接加載到RAM中運(yùn)行，提升程序運(yùn)行速度

?支持硬件數(shù)學(xué)運(yùn)算，最大限度縮短環(huán)路計(jì)算時(shí)間

?廣泛應(yīng)用于PC、服務(wù)器、通信/UPS、導(dǎo)軌、磚塊、充電樁、OBC等領(lǐng)域

（二）微型逆變器應(yīng)用

特點(diǎn)：

?電路體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于安裝和維護(hù)

?較高精度和較穩(wěn)定的ADC，確保提升最大的追蹤效率

?支持復(fù)雜的防孤島效應(yīng)算法和高低壓穿越算法

?支持谷開關(guān)，確保每次谷底導(dǎo)通，提升系統(tǒng)效率

?支持與外部多種通信模式

?在電力、通信、交通、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景

（三）全橋LLC應(yīng)用

特點(diǎn)：

?通過硬件3P3Z，確保環(huán)路計(jì)算的硬件實(shí)現(xiàn)，最大限度提高環(huán)路運(yùn)行速度

?電路控制采用PFM+PWM模式，極輕載采用打嗝模式提升效率

?采用可變死區(qū)時(shí)間，兼顧可靠性和效率

?支持硬件TZ，確保極端情況下功率硬件安全

?對(duì)外通信端口采用SCI、CAN、SPI等

?廣泛應(yīng)用于PC、服務(wù)器、通信/UPS、導(dǎo)軌、磚塊、充電樁、OBC等領(lǐng)域

（四）雙向DCDC（CLLLC拓?fù)洌?yīng)用

特點(diǎn)：

?較高精度和較穩(wěn)定的ADC，確保系統(tǒng)波紋小

?PWM支持打嗝輸出，可以支持系統(tǒng)運(yùn)行在空載模式

?具備快速硬件保護(hù)功能，能最大限度確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行；

?系統(tǒng)對(duì)外支持CAN、SCI、SPI等多種通信方式；

?主要用于調(diào)峰、分擔(dān)負(fù)載、緊急備份等功能，主要可完成雙向能量的調(diào)節(jié)功能，多應(yīng)用于PCS、充電樁等領(lǐng)域；

02——M3010

水芯電子M3010是一款單芯片集成無橋PFC+LLC控制器的數(shù)字控制器芯片。

交錯(cuò)圖騰柱PFC+全橋LLC

特點(diǎn)：

?單路低感量，單路紋波較大，交錯(cuò)后紋波系數(shù)小于0.3 

?單路電流CBC及OST保護(hù)，CBC處理電網(wǎng)異常，不會(huì)誤觸發(fā)關(guān)機(jī)，極端情況可通過 OST保護(hù)硬件

?軟件有效值過流，有效值過壓，有效值過功率，溫度等全面保護(hù)

?軟件引入前饋占空比及電流采樣DCM校準(zhǔn)，并自主判斷CCM及DCM模式，提升輕載THD

?輕載關(guān)閉其中一相，提升輕載效率

?兩相間動(dòng)態(tài)均流確保兩路電流一致

?電壓環(huán)快速環(huán)路功能確保后級(jí)突加載母線電壓穩(wěn)定

?開關(guān)頻率抖動(dòng)，降低EMI頻譜尖峰

?電流的CBC保護(hù)及輸入前饋，確保再立即和電流電網(wǎng)異常下的可靠性

?軟件工頻陷波器濾除100hz紋波，可提升電壓環(huán)帶寬

?控制環(huán)路為輸出電壓環(huán)和輸出電流環(huán)，采取雙環(huán)競(jìng)爭(zhēng)模式

?電路控制采用PFM+PWM模式，極輕載采用打嗝模式提升效率

?采用可變死區(qū)時(shí)間，兼顧可靠性和效率

?閉環(huán)緩起避免過沖，對(duì)不同特性負(fù)載適應(yīng)良好

?提供多重保護(hù)機(jī)制，包括過欠壓保護(hù)、多級(jí)過流保護(hù)以提升動(dòng)態(tài)性能，過載保護(hù)、過溫保護(hù)等保護(hù)且可配置重啟時(shí)間提供靈活應(yīng)用

?對(duì)外通信端口采用SCI、CAN、SPI等

突破技術(shù)壟斷加速DSP國(guó)產(chǎn)替代

在電源數(shù)字化時(shí)代背景下，DSP已成為通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域的基礎(chǔ)器件。研發(fā)DSP芯片，除了需要較強(qiáng)的芯片硬件設(shè)計(jì)功底，還需要團(tuán)隊(duì)掌握編譯器、指令集等軟件相關(guān)能力，研發(fā)技術(shù)門檻較高。 水芯電子擁有完整的芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，包括SoC/DSP架構(gòu)設(shè)計(jì)、DSP驗(yàn)證、版圖設(shè)計(jì)&封裝測(cè)試設(shè)計(jì)以及數(shù)字電源/電機(jī)軟硬件和系統(tǒng)開發(fā)等研發(fā)人員，具有豐富的數(shù)字電源芯片研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

水芯電子M2025、M3010完全實(shí)現(xiàn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，將進(jìn)一步突破國(guó)外對(duì)高端控制類DSP芯片和數(shù)字電源芯片設(shè)計(jì)的技術(shù)壟斷，為中國(guó)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展貢獻(xiàn)力量。