【应用】32位MCU APM32F407用于通信电源，单颗MCU即可对PFC单元和全桥LLC单元进行全面数字控制

时间： 2023-04-25 来源：极海半导体

技术问答

通信系统日趋复杂，各种不断扩展、多样性的负载供电需求也在不断增多。作为通信系统的心脏，通信电源是其必不可少的重要组成部分。为避免通信电路中断、通信系统瘫痪等故障，通信电源须具备稳定、小型、高效、可靠等特点。在技术升级与应用范围拓展的推动下，通信电源正在通过智能化方式管理负载与效率的关系，对通信系统优化调控，实现了更多的适用性与灵活性，并确保长期稳定运行。

极海半导体 32位MCU APM32F407通信电源方案以稳定性为前提，更确保方案整体的快速性、准确性与平稳性，单颗MCU即可对PFC单元和全桥LLC单元进行全面数字控制，实现整个负载范围的零电压开关，提高效率和可靠性。

该方案主控采用极海半导体APM32F407高性能MCU，是一种数字控制的紧凑型隔离式AC/DC电源设计，包括两个主要功率单元：前端的升压型功率因数校正单元PFC，及后端的谐振 LLC 全桥隔离式DC/DC变换器单元，可在所有运行模式下生成适用于电源电子开关器件的 PWM 波形、变占空比、变开关频率、相移控制等。

APM32F407通信电源方案工作过程如下：

APM32F407的ADC模块获取PFC单元的交流AC输入电压Vac-LN、电流Ig跟母线电压Vdc电流OCP的数字信号，并通过隔离采样获取LLC级的输出电压Vout电流、Iout数字信号。

上述数字信号在APM32F407内核强大浮点运算能力的支持下，实现单采样周期内PFC单元和LLC单元的环路计算、逻辑控制功能。

环路计算结果通过APM32F407的高级定时器模块输出PFC单元的定开关频率变占空比PWM波形，以及LLC单元的定占空比变开关频率的PWM波形，最终实现PFC单元的功率因数提升、升压功能以及LLC单元稳定输出电压和响应负载瞬态变化的功能。

APM32F407通信电源方案优势：

32位Arm® Cortex®-M4F 内核，最高主频168MHz，支持PFC及LLC的环路控制;

内置 3 个12位ADC，每个 ADC 最多有16个外部通道，支持 DMA，可以满足PFC+LLC通讯电源3通道电压跟3通道电流采集需求;

2 个可以提供 7 通道 PWM 输出的 16位高级定时器 TMR1、TMR8，支持死区生成和刹车输入等功能，满足通讯电源PFC单元跟LLC单元5个开关器件的控制需求，并且刹车输入可在紧急情况快速停机保护器件免受损坏;

4 个 USART、2 个 UART通信接口，可满足电源及上层系统的交互需求;

Flash容量最高为1MB，SRAM容量最高为192KB+4KB，满足程序存储和运算要求，并且有冗余便于程序扩展;

内置备份寄存器，可灵活保存控制参数，无需外部EEPROM;

支持交流电压AC90V~AC264V，频率50/60Hz，全电网兼容。

极海半导体32位MCU APM32F407通信电源方案支持整流输入电压电流、RMS输入电压电流、母线电压电源及输出电压电流的实时监控和快速保护，非常适合应用于商用网络和服务器、工业AC/DC电源、新能源、储能等场景。

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型号- CS5752ASCO,CW7815,CS5752SCO,CN263X,CS2132M,CS2132A,CD4069,CW7812,PT4554NP,CN26022,CN26021,DPM04T60BM1,HKM308X,CN26024,CN2644,PT4211,CS5752A,CN2642,CN2641,DPM06T60CGO,CS57D03,CS2109(G2),CW7805,CS88M303,CN2634,PT4519CD,PT4519CB,CS5764SCO,PT4126HD,CS7138,CS1629DEO,HK817C,CS5766NTO,CS42273,PT4519CT,CN2632,CS5766NTP,CS42275,CN2631,PT4205,DPM40F60GG1,DPM06T60CG1,CS2109(G3),DPM06T60,PT6111Y,CN265X,CN26051,CN26052,CS5764SDQ,HKP3532,DPM04T60AM2,DPM04T60AM1,PT4115,CS1694EO,HK817,CN264X,CS1618EP,CN2602X,CS36J52,CN2654,CF184,CN2652,CN2651,PT4141,CS1629C,HKA5833,CS1629B,CS1629A,CS62083,CS4585EP,CS4585EO,CW1118CB-AJ33,CN2605X,CS5762SDQ,CW72M05CZ,CS32F61,CS32F60,HK212-A4L,CS32ME1,CW78S33,DPM15F60KG1,CN26054,CS5764MTP,CS5764MTO,PT6304,PT6305,CF284,PT4127,PT4125,HKA5818,CN261X,CF258,CS5754MTO,CS5754BSCO,CS1628EO,CS5735STF,CS5754MTP,CS88M312,CS4268,CS4269,CS4265,CS12P22C,CS5738NT,CS5752SDQ,CS1639EP,CN2614,CS1639EO,CN2612,DPM15C60FG1,DPM15C60FG2,CS12XMM65,PT4121E,CN2611,CN26051S,CS3805EO,CF358,CN223X,DPM15C60,CS5766SDQ,PC817,CN333B,CN321A,CN26051B,CS57D03EB,CW1118CB-1833,HKA5823-XX,DPM10C60DG1,CS5754ASCO,CS62783(B),LM78M15,PT4606,CS5754SDQ,PT4123C,CF484,PT4123E,HKM301X,CS2112(G2),PT4115B,PT253,CF339,CS4585NEO,CN201X,HK2290X,DPM10T60CGO,CS32ME1X,DPM10T60CG3,DPM10T60CG2,PT4519,CS5755BSCO,HKA5825-02,HKA5825-01,HKM302X,CS5754SCO,PT2332,PT2211,PT2333,CN358A,CF467,CS53P88,CS5755MTO,CS53P89,CS1628,HK212-S4L,HKA5833-01,CS5762STF,CS32ME11,CS32ME10,CS1640EO,CN2014,DPM05C60FG,DPM30F60GG1,HKM303X,CN2012,CN2011,CS53P90,CF4558,HK214-A4L,HKA5813-02,HKA5813-03,HKA5813-04,HK305,CW1117,HKA5813-01,CS53P82,HKM304X,CS3818EO,CF324,CS5755ASCO,PT4126DF,CN2011B,PT4115EB,DPM06T60C,DPM06T60EG1,CF07,CS1638AEP,CS1638AEO,HKM305X,PT4522,CS3808EO,PT4119E,CN221X,DPM03T60HM1,CS57301,CS57302,CS57303,CS57304,DPM10T60EG2,CS37AD2,HKM306X,CS5755SDQ,HK212-D4L,CS46系列,CS32ME1系列,CS2132MLO,CS88FB111BEN,HKA5812-01,CS98P408,HKA5812-02,HK214,CS5738STF,CN2333,DPM10C60FG,CS5755SCO,PT2342E,HKA5817-01,PT6605DW,CS5752STF,CS2109,PT2342J,CS32F760,CS809,PT2342L,CS2171XLO,HKA5817-02,CW78LXX,HKA5817-03,CS2132ALO,CS42701,HK301X,CS42702,CD2050CZ,CN358,CS37A21,CS88F350,CS3850AEO,CW431CS,CS2116BSGO,CS3835EO,HK3053,CS4995,CS4993,CS4991,HK302X,CS5764STF,PT2332EW,PT2332EU,CS74HC595,PT65817C4,HK214-D4L,CW78MXX,CS1668EO,PT2332E,CS5765NGO,PT2332J,CS3825EO,CN26021S,CS5765NGP,CS32F61M,HK3063,PT2332L,CS4985,HK303X,XL1509,PT2342EU,CS5764BSCO,HK363,CN26021B,PT2211X,CD4069EO,CF4580,CN333,DPM20C60DG3,DPM30F60KG1,DPM20C60DG1,CS88E001,EWM78F128,CS4979,CS4977,CW7805HCS,CS2172XLO,HK214-S4L,CS3521,PT2603,HK304X,CS32F608,CS32F602,CS32F604,CS4602L,CS4602N,CS37D32,CS4602S,CS88F(M)31X,CS3805BEO,CS4967,CS4968,CS4602,CS4603,PT2332JU,CS57XXBSCO,CS57D03HEB,PT2332JW,CW432CB,HK305X,HK216-A4L,CS88F00X,DPM03T60CMO,DPM03C60FG,CN324A,PT2333L,CS5738NTO,CS5738NTP,CS2170XLO,CS4603L,HKA5831-01,PT2333R,PT2503,HKA5831-02,PT2333X,CS3629BB,HKA5831-03,PT2501,PT2622,CN4333,CN321,HK30XX,PT2626,HK306X,CS5754MT,PT2621,CS32F305,CS32F306,CS1664EO,CN324,CS32F421,CS88F361,CS1620AEO,CS32F302,CS88F003,CS88F002,PT6605E,PT2332LW,CS88F360,PT2332LU,DPM15C60NG1,CS98P154Y,CW431CB,CD2030,CS2116HGO,PT2533,CN2651S,PT2531,CN2651B,CW432CS,CS88F36X,CS5765NG,CS5764ASCO,PT1313,CS3817BEO,HK308X,DPM03T60CM1,CS5735SDQ,HKA5826-02,CW78L05,CN8551S,DPM06T60AM1,HK216-S4L,PT4515DH,CS217X,CN2641S,CS98P370,PT6117,CS2918EB,DPM10T60,CS1659EO,DPM10T60C,CS88P419,DPM30C60DG3,CN2641B,DPM20F60KG1,PT2626FCB,CS32ME11X,CF2903,PT2342JU,CW78XX,CS5738ASCO,CS57XXASCO,CS49P60,PT4516EP,DPM10T60CGSR,PT6109,CS31F550,CS1192CB,CS98E154,HK354X,DPM30C60DG1,CS32F469,CS32F465,CS3830AEO,CS32ME10X,CW431,CS5754STF,CF4177,CS5738BSCO,CS4227,CS4585,CN2631S,D4069,CS16164,HK216-D4L,CS10XMD60,CS57XXSCO,CS98P168,6N137,CN2631B,CS98P169,CS1637EO,HKA5816-XX,6N136,CS98P166,6N139,6N138,CW78M15,DPM15C60DG1,CS1637EP,6N135,DPM15C60DG3,CD1517CP,PT2342LU,PT4121EB,CS5764NTO,DPM06T60CM1,CS3820EO,CS5764NTP,CS42651,CW1117CB-1.8,PT6002,CS11F100,CS88F421,HK3120,CS4205,CS5738SDQ,CS98P171,CD4069GP,HKA5818-02,HKA5818-01,6N13X,CS88F310,CS88F313,CNX333,CS2132,CS2003CS,CS57064BP,CS2003,CS2002,HK2291,HK2290,CS2004,CS5752,CN855X,CN2611S,CS2001,CS1635EP,CR2552,DPM06T60CG,CS5752BSCO,CS1635EO,CN2611B,CS2116,PT2626CCB,CS2118,CS57304S,CS2112,CS5738SCO,CN8551B,DPM50F60GG1,HKA5826-XX,CR2556,CR2555,CN8554,CN8551,CW1117CB-3.3,CR2553,CN8552

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