130ps高精度HRPWM！高性能3KW PFC+LLC数字电源方案合集

发布时间：2025-10-28 阅读量：2890 来源: 我爱方案网作者: bebop

开关电源的数字控制在当今工业中变得越来越普遍，对于全数字电源设计，通用MCU的基本外设包括PWM、模数转换器（ADC）、UART以及定时器等。相对DSP而言，它欠缺了高分辨率PWM（HRPWM）外设。然而，就是这个外设，它的作用却非比寻常。HRPWM 外设是独立于常规PWM模块之外的一个外设，也是对全数字电源精度影响极大的一个外设。

低成本、高性能的DSP控制器具有增强和集成的电力电子外围设备，如ADC和HRPWM，基于DSP的数字控制允许实现更多功能的控制方案、多平台的标准控制硬件设计以及快速修改设计以满足特定客户需求的灵活性。由于DSP不太容易受到老化和环境变化的影响，并且具有更好的抗噪声性。因此，对电源精度有较高要求的能量转换与存储等应用，DSP方案可能是更优的选择。

我爱方案网推荐小华半导体面向AC/DC、DC/DC数字电源应用的HC32F334系列芯片，内置HRPWM模块具有灵活的发波功能, 满足各种数字电源方案发波和控制需求，并推荐基于该系列芯片开发的3kW 两相交错全桥LLC方案，具有效率高、线性度高、均流特性好、稳定性强等显著优点。该设计最高效率高达97%，全负载范围内原边均能实现软开关，且能够对故障做出快速的响应，避免系统的失效。

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小华HC32F334 3kW 两相交错全桥LLC方案

方案简介：

方案基于小华HC32F334专用数字电源控制器设计，结合了交错LLC的发波时序和保护需求，完全自主开发设计，支持12路130ps高精度HRPWM。

本参考设计反馈量主要为输出电压和两路原边LLC谐振腔电流。输出电压反馈主要用于通过调整LLC的开关频率实现稳压的目的;两路原边LLC谐振腔电流通过互感器采样后将高频电流信号经过RC滤波为低频信号并送往HC32F334的ADC采样口，通过对比两路电流的大小从而调整LLC的相位角度实现两相LLC的电流均流的目的。两相LLC交错发波的驱动移相由高精度HRPWM实现，包含了稳态相位和动态相位以及时序的控制。

方案特色：

输入电压：DC 380-420V

输出电压：DC 48V

功率：3000W

峰值效率：97%

谐振频率：132K

两相均流度：＞95%

输出纹波：＜1%

应用场景：

AC/DC、DC/DC数字电源应用，如通信与服务器电源、砖块电源、微逆、充电桩DC/DC等。

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小华HC32F334两路交错无桥图腾柱TCM_PFC方案

方案采用互感器检测正、负向电流实现整流管OCP保护以及续流管负电流关断，同时实现交错控制。图5为满载电流交错以及主管实现ZVS的情况。图6为参考方案的THD、PF值以及效率曲线。参考方案的THD与PF值指标满足更加严格的M_CRPS标准。

方案特色：

• 输入电压：AC 176-264V

• 输出电压：DC 420V

• 功率：1600W

• 峰值效率：98.5%

• 频率范围：22.2kHz-300kHz

• PFC功率因素：峰值0.999

• THDI：2.5%@220V

小华半导体HC32F334双有源桥DAB应用方案

随着新能源需求的增加，大功率双向直流变换器受到越来越多的关注，双有源桥以其卓越的双向性能在新能源汽车、电力电子变压器、可再生能源发电等场合有着重要的应用。小华半导体基于HC32F334控制器推出了双有源桥DAB应用方案，其主要规格参数如下表所示：

传统的DAB调制策略为单移相控制(SPS)，仅通过调节两侧H桥输出交流方波之间的移相角来控制功率的流动。SPS控制操作简单，并且能够实现重载状态下所有开关管的零电压开通，当电压传输比为1时，可以实现全功率范围内的ZVS。但当DAB的电压传输比不等于1时，在轻载状态下部分开关管将会失去ZVS特性，且SPS控制下电流应力大，进一步导致系统效率降低。

本参考设计为了优化控制，采用三重移相控制(TPS)，引入了原边和副边的内移相这两个控制自由度，通过求得局部最优解实现所有开关管软开关特性以及最小电流应力，提高了系统效率。小华HC32F334数字电源控制器有丰富的模拟资源和HRPWM灵活发波模块，完全自主开发设计，支持12路130ps高精度HRPWM，特别支持相位寄存器高精度，很好的支持DAB移相控制的实现。