工程师说 | 基于RX的数字电源转换能力用RX单片机实现图腾柱交错式PFC
本期以ac-dc电源控制为例，介绍如何使用rx单片机对图腾柱交错式pfc进行控制。
kohei aida
senior manager, product marketing
瑞萨rx家族中的rx-t系列主要应用于空调设备外机和工业逆变器，同时还具有适合于ac-dc转换器等电源控制的功能，并在ups、功率转换器、ev充电器等电源控制场景中得到了广泛应用。
本期介绍的图腾柱交错式pfc是一种可实现ac-dc转换器必要功能的电路，可在各类电子设备将交流电源转换为直流电源，与基于普通二极管整流桥的整流电路+斩波电路pfc电路相比，图腾柱交错式pfc是一种效率更高的电路方式（通常，可降低40%左右的二极管整流桥整流电路损耗）。
虽然可以通过专用产品进行控制，但rx家族rx-t系列中的pwm定时器和模拟电路等，如下文中被称为“可控制图腾柱交错式pfc的rx-t系列内置功能”，可通过单个mcu进行控制。本功能非常适用于实现逆变器控制的功能，以及实现ac-dc转换器控制的功能。与专用ic相比，基于mcu的电源控制具有许多优点，包括通过软件控制的精准保护、控制的灵活性，还具有通过sci等设备与其他ic协作等，使其具有较高的系统控制融合性的特点。
需要说明的是，本文介绍的用于控制图腾柱交错式pfc的mcu属于rx家族rx-t系列rx66t组产品，但也可以通过搭载以下功能（rx家族通用功能）的rx26t等产品来实现。
可控制图腾柱交错式pfc的
rx-t系列内置功能
pwm输出计时器（mtu3，gpt）
12位a/d转换器（s12ad）
端口输出使能（用于pwm输出紧急停止）（poe3）
比较器（用于过流检测）（cmpc）
12位d/a转换器（用于比较器标准电压）（r12da）
这些功能实现了如下图腾柱交错式pfc控制。
图腾柱交错式pfc配置
pwm输出定时器通过互补pwm对开关元件的q1/q2、q3/q4和q5/q6进行控制，12位a/d转换器用于反馈控制的电流/电压检测。作为故障控制的过电流控制配置为使用。
如下所示，电源效率最高可达95%以上，功率因数可达99%以上，性能与专用产品相当。此外，虽然功率半导体使用常用igbt+二极管构成q1至q6，但如果使用高速开关sic等元件，有希望进一步提高效率。
有ntc热敏电阻：
无ntc热敏电阻：
此外，如下响应测试结果表明（通过直流断路器实现负载0%⇒100%、50%⇒100%的测试），对负载变化进行反馈控制，使电压保持恒定，可作为ac-dc转换器正常工作。
作为逆变器控制应用，本期我为大家介绍了mcu电源控制（图腾柱交错式pfc）的可行性。除了ac-dc的pfc ic等专用产品外，我们还系列推出了具有较高系统控制融合性的mcu产品，增加了客户的可选项，做到物尽其用。我们将继续推出符合客户需求的优质产品，为客户的创新做出贡献。敬请期待瑞萨rx家族的进一步发展。
更多资料
有关rx-t系列的更多产品介绍，请复制以下链接到浏览器中打开查看：
https://www.renesas.cn/cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/rx-32-bit-performance-efficiency-mcus/getting-started/applications/motor-control
有关本期介绍的图腾柱交错式pfc的更多信息，请复制以下链接到浏览器中打开查看digital power conversion（totem pole interleaved pfc）应用指南（r01an6877）：
https://www.renesas.cn/cn/zh/document/apn/rx-family-digital-power-conversion-totem-pole-interleaved-pfc-rev110
有关图腾柱pfc的常用系统配置，请复制以下链接到浏览器中打开查看相关成功产品组合网页：
https://www.renesas.cn/cn/zh/application/power-and-energy
有关rx66t的更多信息，请点击文末阅读原文访问rx66t产品页。如您有其他问题或需求，欢迎在文末或后台留言，我们将尽快回复。
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end
瑞萨电子 (tse: 6723)
科技让生活更轻松，致力于打造更安全、更智能、可持续发展的未来。作为全球微控制器供应商，瑞萨电子融合了在嵌入式处理、模拟、电源及连接方面的专业知识，提供完整的半导体解决方案。成功产品组合加速汽车、工业、基础设施及物联网应用上市，赋能数十亿联网智能设备改善人们的工作和生活方式。更多信息，敬请访问renesas.com
原文标题：工程师说 | 基于rx的数字电源转换能力用rx单片机实现图腾柱交错式pfc
文章出处：【微信公众号：瑞萨电子】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
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虽然可以通过专用产品进行控制，但rx家族rx-t系列中的pwm定时器和模拟电路等，如下文中被称为“可控制图腾柱交错式pfc的rx-t系列内置功能”，可通过单个mcu进行控制。本功能非常适用于实现逆变器控制的功能，以及实现ac-dc转换器控制的功能。与专用ic相比，基于mcu的电源控制具有许多优点，包括通过软件控制的精准保护、控制的灵活性，还具有通过sci等设备与其他ic协作等，使其具有较高的系统控制融合性的特点。
需要说明的是，本文介绍的用于控制图腾柱交错式pfc的mcu属于rx家族rx-t系列rx66t组产品，但也可以通过搭载以下功能（rx家族通用功能）的rx26t等产品来实现。
可控制图腾柱交错式pfc的
rx-t系列内置功能
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12位a/d转换器（s12ad）
端口输出使能（用于pwm输出紧急停止）（poe3）
比较器（用于过流检测）（cmpc）
12位d/a转换器（用于比较器标准电压）（r12da）
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如下所示，电源效率最高可达95%以上，功率因数可达99%以上，性能与专用产品相当。此外，虽然功率半导体使用常用igbt+二极管构成q1至q6，但如果使用高速开关sic等元件，有希望进一步提高效率。
有ntc热敏电阻：
无ntc热敏电阻：
此外，如下响应测试结果表明（通过直流断路器实现负载0%⇒100%、50%⇒100%的测试），对负载变化进行反馈控制，使电压保持恒定，可作为ac-dc转换器正常工作。
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更多资料
有关rx-t系列的更多产品介绍，请复制以下链接到浏览器中打开查看：
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