课件分析案例cn

1、C15A02 ANA2模拟产品概述以实际产品剖析：电机控制双轴/充电器能C15A02 ANA2幻灯片1课程目标完成本课程后，您将：MicrochipUPSMicrochip8！C15A02 ANA2幻灯片2课程安排应用介绍能主要构件概述Microchip模拟产品简介产品选型工具有关Microchip解决方案的头脑风暴C15A02 ANA2幻灯片3为何要实现家用UPS备用系统？长期停电会导致：照明损失制冷损失冰箱/冰柜加热损失，燃气/燃油/燃煤型加热器上的风机通信损失有线和移动工作/生产力损失以及路由器等/无法通勤，无法使用家庭C15A02 ANA2幻灯片4实用的备用方法您知道哪些备电池供电UP

2、S方法？仅限一次放电以为冰柜/冰箱/风机供电通常发电机/天然气/丙烷/保养需要补充噪声/烟雾防盗成为问题C15A02 ANA25幻灯片实用的备用方法风力受天气条件限制取决于地形需要储能能受位置和角度的限制受天气条件限制需要储能C15A02 ANA2幻灯片6混合备用方法集众家之白天利用来构建一种混合方法：能充电增加功能以最大程度捕获能量通宵储能作为备用，以便在阴天条件下提供额外电能小巧、节能，可转换为使用丙烷AC15A02 ANA27幻灯片系统框图充电器/逆变器双轴能有哪些主要构件？能电池板电机电池充电器120V/220V逆变器主系统控制器AC15A02 ANA28幻灯片系统框图能发电与热水系统

3、AC15A02 ANA2幻灯片9系统框图转换开关、充电器/逆变器和电池AC15A02 ANA2幻灯片10系统框图AC15A02 ANA2幻灯片11系统模块：两个电机，用于精确移动电池板阵列电机驱动器位置传感器海拔和方位CPU/通信C15A02 ANA2幻灯片12系统模块：能充电器MPPT功能最大功率点寻找电池板的峰值功率电池充电算法不同的电池类型铅酸/镍氢/锂离子富液式/AGM型/GEL型电池电池管理周期性均衡充电铅酸电池中的电荷再平衡C15A02 ANA2幻灯片13系统模块：逆变器12/24/48Vdc至120/240Vac经修改的或“真正正弦波”输出RMS与峰值浪涌额定值离网或并网C15A

4、02 ANA2幻灯片14系统框图AC15A02 ANA2幻灯片15系统模块：主系统控器系统控制器应该在此产品中发挥什么作用？主要要求有哪些？C15A02 ANA2幻灯片16系统控制器处理器控制：能能位置计算运动控制能MPPT算法电池充电/监视充电状态充电充电/放电功率监视C15A02 ANA2幻灯片17系统控制器处理器控制：交流市电线路监视转换开关控制（UPS模式）逆变器控制/监视备用发电机控制电池充电器控制C15A02 ANA2幻灯片18系统控制器处理器控制：用户接口状态LED、LCD或图形显示器系统用户配置利用云服务实现Wi-Fi更新基于Web的系统状态从任意位置查看系统状态控制系统C15

5、A02 ANA2幻灯片19系统控制器处理器控制：风力探测在强风期间放置电池板阵列备用电池当大容电池电量耗尽时，通过独立电池为控制器供电USB充电器输出提供多个USB输出为便携设备充电C15A02 ANA220幻灯片产品要求：系统控器能能位置计算运动控制环境条件监视MPPT电池监视交流市电线路监视逆变器控制/监视转换开关控制（UPS模式）用户接口利用云服务实现Wi-Fi更新系统控制器备用电池USB充电器输出能输入电池充电器C15A02 ANA2幻灯片21系统框图AC15A02 ANA2幻灯片22系统控制器C15A02 ANA2幻灯片23CPU选型PIC MCU.AC15A02 ANA2幻灯片24

6、年度净销售额增长200019001800170016001500140013001200110010009008007006005004003002001000连续94个季度MCU储器拟其FY93 FY94 FY95 FY96FY97 FY98 FY99FY00 FY01FY02 FY03 FY04FY05FY06FY07FY08FY09FY10FY11FY12 FY13 FY14C15A02 ANA2幻灯片25模拟产品年度收入（k$）$500,000$450,000$400,000$350,000$300,000$250,000$200,000$150,000$100,000$50,000$

7、0C15A02 ANA2幻灯片26FY02FY03FY04FY05FY06FY07FY08FY09FY10FY11FY12FY13FY14Microchip模拟产品组合增长13001250120011501100105010009509008508007507006506005505004504003503002502001501005001139 115310687767186445324974734504083773432992611991328798731995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 200

8、8 2009 2010 2011 2012 2013 2014YTDC15A02 ANA2幻灯片27Tesla Roadster中的MCHP这款 9个MC含U/17少个个模M拟icro件ch/2ip个C15A02 ANA2幻灯片28Hyundai Genesis中的MCHP应用25个MCU/21个这款拟部包/含4个多存M/i3c个roMchOipS部T件/2个USB动器器控台线（LED动 模块应系器C15A02 ANA229幻灯片Microchip模拟产品应用支持卓越应用中心（ACE）能测（罗马尼亚）接解决方案（亚利桑那州，）机解决方案（纽约州，恩德）电源（纽约，恩德）雾探测器（夕法尼亚，诺里

9、敦）C15A02 ANA2幻灯片30收购使得Microchip模拟解决方案不断丰富C15A02 ANA2幻灯片31LSSAdvanced Silicon ProductsLSSSMSCEqcoLogicSupertex, Inc.年 月年 月年 月013年11月2014年4月电机驱动产品高速ADCMOSTUSB和以太网无线音频 PC控制器均衡器和同轴收发器产品高压模拟和混合信号模拟和接口产品TreeLink：reelink管CAN/LINUSBI/O扩展器扇太线性电/直率IC无/直换器单CMOS运/显器/日A/D比USB口电制器安和D/ARF放PGA和SGA控字探器IC机 动器ICMOSFET

10、动V/FF/V压电器驱动器/直三C15A02 ANA2幻灯片32合信号- A/DSAR A/DIC运算放大器GBWP 10 MHz度NVMMCP601/2/3/4MCP6271/2/3/4/5NVMNVMMCP6071/2/4MCP6L1/2/4MCP6L71/2/4MCP6021/2/3/4MCP6041/2/3/4MCP606/7/8/9MCP6001/2/4MCP6281/2/3/4/5mCALMCP6141/2/3/4MCP6031/2/3/4MCP6L01/2/4MCP6471MCP6V01/2/3MCP651/1S/2/3/4/5/9MCP623x/4xMCP6051/2/4MCP

11、6V06/7/8MCP6401/2/4MCP6481MCP621/1S/2/3/4/5/9MCP6061/2/4MCP6421MCP6V26/7/8MCP6491性/NVMTC913A/BMCP6291/2/3/4/5MCP616/7/8/9TC7650MCP6L91/2/3/4/5MCP6286MCP631/2/3/4/5/9MCP6V11VDD大值 12VMCP660/1/2/3/4/5/9MCP6V31MCP6H01/2/4TC7652VDD大= 12VMCP6H71/2/4MCP6H91/2/4MCP6H81/2/4MCP6N11性演和评估板幻灯片33MCP6441/2/4：带宽积9

12、kHz（值）450 nA/放大器（值）入失大1.4V）：6V4.5 mV大输入/输出稳定到供放双SC70SOT23SOIC和MSOP TSSOP和SOIC双运放运放C15A02 ANA2幻灯片34模拟和接口产品MAPS：APSC15A02 ANA235幻灯片Microchip运放概述C15A02 ANA2幻灯片36系统控制器C15A02 ANA2幻灯片37热管理：温度传感在整个能供电系统中，需要注意哪些位置的温度？环境空气能电池板充电器FET逆变器FET电池AC15A02 ANA2幻灯片38热管理：温度传感应该如何测量温度？环境空气：敏电阻，串联能电池板：敏电阻，串联电偶，NTC，串联电池：充

13、电器：二极管，NTC，串联逆变器：二极管，NTC，串联AC15A02 ANA2幻灯片39风扇控制在整个能系统中，需要在哪些位置控制冷却风扇？充电器逆变器电池通风AC15A02 ANA2幻灯片40运动控制能运动控制预计此应用具有哪些类型的电机？有刷电机、BLDC和步进电机如何控制电机？开/关、和步进模式AC15A02 ANA2幻灯片41能位置计算能除了的当前位置外，哪些方法能够确定电池板的方位和海拔？UNAGInetCM101x向Microchip DirectAC15A02 ANA2幻灯片42能位置计算能光电二极管使用2至4个光电二极管检测位置AN951AC15A02 ANA2幻灯片43风速监

14、测监测风速，以在强风期间放置电池板阵列如何设计一个传感器来检测风速？为 什光么电应该关注霍尔效应接近电容式电感式能电池板周围的风速？AC15A02 ANA2幻灯片44主电池监视需要关注哪些参数？温度充电状态充电/放电功率监视电压电流功率AC15A02 ANA2幻灯片45上桥臂电流监视器Supertex HV78018-450V电源电压Vsense最大值 = 500 mV500mVin = 2.5VoutIq最大值 = 50 AC15A02 ANA2幻灯片46交流输入/输出功率监视需要关注哪些参数？Vac平均值/RMS测量值功率监视（W）电压/电流关系：功率因数（PF）无功/视在功率（VAR）过

15、零检测（V/I）谐波分析C15A02 ANA2幻灯片47MCP39F501单相电能与功率监视10,000:1动为0.1%围内SSIUART多个线上支用于告限内况的多个报模式快片校EEPROM速16中内输入/计功DIO4C15A02 ANA2幻灯片48应用原理图演示板：ARD004552mAC15A02 ANA2幻灯片49本地电源VCC需要产生3.3V/5V电压轨12V至3.3V/5V（降压）5V至3.3V（LDO/开关）来自5V的2.5V Vref（LDO）锂离子备用电池至5V（升压）C15A02 ANA2幻灯片50整个电源系统范围LDO、降压和升压决方案交流线路Supertex LDO 8-

16、450Vin数dsPIC33GS”系CPU200W6 KW50VMCP163xx50V0.5A30VMCP19111/4MCP19035LDO+ 外MOSFET/MCP17xx MCP18xxMCP16311 1AMCP16321/2MCP16323 3A成MOSFET动1A2A压压Vin = 30VVin = 30V同步升压同步反Cuk等Vin = 24VVin = 18V6.0V4.5VMCP16xx500 mA压/升压0.35V6VMCP87100ApkFOM MOSFET1.8V0.35V1.5A3A负载 流（A）C15A02 ANA230A幻灯片51（V）入MCP19111数字增强型

17、电源混合控制混合控制+全模控制全数MOSFET动器MOSFETVFB误差大控 片机“数”“模拟”C15A02 ANA2幻灯片52MCP19111数字增强型电源混合控制VINVIN和 IFB.MOSFET+拓通用接口GPIO/ADCVFBC15A02 ANA2幻灯片53MCP19111数字增强型电源混合控制速MOSFETMCP19111, Digitally-Enhanceder Converterog Control and er Stage8-BitMCUVINSynchronous Buckernal BiapplyTopologySlope CompensationCurrenseGPI

18、OMCP87000MOSFET FamilyVOUTSynchronous MOSFETDriverVREFGeneratorErrorMCP87000MOSFET FamilyCommerfaceAdjustable Compensation Network全新高速MOSFET集成控 器模拟控制器MCU驱动器LDO低RDSon低Qg低品数针对12V电源转换优化C15A02 ANA2幻灯片54MCP19111数字增强型电源混合控制C15A02 ANA2幻灯片55MCP19114同步升压控制器VOUTV N输入电压范围：4.5V至42V多种拓扑VIN MCP19114/5LDO5V, 25mAV

19、PP/MCLR SCKSDALOWDRI2CLOWDRISEN_P+8DESATISEN_S + ISEN_S -VSEN反激、升压、S集成C和uk/O, A/DAGNDPGND高速模拟控制器全功能PIC MCU（4k字闪存，256b RAM）集成中压LDO和同步下桥臂MOSFET驱动器模拟可调节性可编程输出电压和软启动、开关频率、准谐振支持和保护阈值C15A02 ANA2幻灯片56MCP19114支持多种拓扑VOUTVOUTVINVINVINLDOMCP19114/55V, 25mA5V, 25mAVPP/MCLR SCKSDALOWDRI2CTMI2CTMISEN+88/O, A/DVSE

20、NAGNDPGND升压拓扑SC拓扑VOUTVIN5V, 25mAI2C还有拓扑，包括uk和转换8反激拓扑（步）C15A02 ANA2幻灯片57设计分析器MCP19114/5基 Excel的设计指有助于定义无源元变压器、输入/输出电容、功率MOSFET，并可优化补偿网络显示设计的波特图C15A02 ANA2幻灯片58GAIN (DB)PHASE (DEGREES)Input ParametersDesignatorValueUnitsInput VoltageVIN24145001025VNumber of LEDsLEDLED CurrentIOUTmAGate Drive VoltageVD

21、RVAmbient TemperatureTACLED ParametersDesignatorValueUnitsForward Current 1IFAForward Voltage IF1VF IF1VForward Current 2IF2AForward Voltage IF2VF IF2VLine Slopem1.75-5.3 6.28318530717959iLine OffsetbsFrequencysColor Key:TEXTUser InputTEXTCalculated ValueMCP870 xx低FOM MOSFETVDS = 25V（最大N沟

22、道MOSFET高性能器件），Ipk = 100A低导通状态电阻（RDSon）低栅极电荷（QG）低数（FOM）质MCP87018MCP87030MCP871301.8 m，32.5 nC3.0 m17 nC13 m5.5 nC平MOSFET5V栅极驱动逻工业标准封装：3.3 x 3.3 mm PDFN，5 x 6 mm PDFNC15A02 ANA2幻灯片59补充备用电池即使大容量电池电量耗尽，也可通过独立电池为控制器供电如何为这些电池充电？C15A02 ANA260幻灯片USB充电器输出提供多个USB输出为便携设备充电/平板电脑/MP3需要“通用”充电功能快速为尽可能多的产品充电C15A02

23、ANA2幻灯片61USB充电器输出如何从一个USB端口获得充电器的通用功能？AppleAndroidBlackberry（RIM）Samsung Galaxy平板电脑其他.C15A02 ANA2幻灯片62USB主机端口电源UCS100 x通过充电 仿真实现控制USB数线 9个置文件手Apple设备RIMBCS 1.2中国规范Samsung Galaxy平板电脑未使用（未来）UCS100 x10/24/2014C15A02 ANA2幻灯片63USB主机端口电源通过充仿 实现控动9个充Apple干仿真（置文件iPadBC1.2的板24个无即可支持扩UCS1002程对或投的未来的新以文件来作UCS1

24、001供文用文件USB状个系作为UCS1002外设设置分量外设充电耗电电多决方案无法在季温很高车内充电但UCS100 x可以C15A02 ANA2幻灯片64以太网接口以太网有哪些作用？利用云服务器实现状态更新基于Web/App的系统状态控制系统查看系统状态本地网络初始配置状态网页C15A02 ANA2幻灯片65Wi-Fi接口无线G演示板DV102412有线演示板AC164123SPI至以太网MII/RMII收发器LAN88730PHY接口至CPU MACC15A02 ANA2幻灯片66系统框图AC15A02 ANA2幻灯片67真正正弦波逆变器Microchip提供参考设计1000W直流/交流真

25、正正弦波逆变器利用dsPIC DSC实现数字闭环控制UPS转换开关功能电池充电器C15A02 ANA2幻灯片68本课程使用的开发工具示板步进电机驱动器：ADM00308MCP2916A三相电机驱动器：ADM00345MTD6505：同步降压控制器：ADM00397MCP19111Wi-Fi无线Wi-Fi G模块：DV102412MRF24WG0MA无线Wi-Fi G模块（UART）RN-171-EK状态：光电二极管传感器：MCP6SX2DM热电偶参考：TMPSNSRD-TCPL1 PICtail板热电偶参考：AC164135PICtail Plus板电压输出温度传感器：MCP9700DM-PC

26、TL湿度传感器PIC16F690DM-PCTLHS风扇控制此处需要展示一些内容SMBus风扇控制需要EVB-EMC2101C15A02 ANA269幻灯片本课程使用的开发工具流/32V至3V/5V，300 mA（降压）ADM00360MCP1630118V至3V/5V，3A（降压）ADM00427MCP16323PIC MCU入工F1入门工具包DM164130-1PIC16F1PICDEM.net 2DM163024PIC18F97J60Explorer 16DM240001支持大多数PICUSB：UART转USB桥接器ADM00393MCP2200CAN线：CAN总线评估工具包MCP2515

27、DM-BM源dsPIC DSC数字电源入门工具包DM330017dsPIC33数子充器线性500 mA充电器MCP73831EVC15A02 ANA270幻灯片课程总结您现在应该.MicrochipUPSMicrochip8！C15A02 ANA2幻灯片71C15A02模拟产品概述以实际产品剖析：电机控制双轴/充电器能C15A02 ANA2幻灯片72法律Microchip仅允许用于Microchip产品。此外，Microchip的使用受附带的、免责以及任何的限制，无论这些内容是在安装各个程序时阐明还是在头文件或文本文件中公告。尽管有上述限制，但Microchip和第提供的的某些组件仍可能被“开

28、源”覆盖，其中包括要求分发者提供源代码的。在开源要求的范围内，条款将起主导作用。和这些材料和随附信息（例如，包括任何以及对第公司和第的）参考，并且按“现状”提供。Microchip对第公司做出的或第可能提供的材料或信息不承担任何责任。MICROCHIP不承担的保证，无论是明示的、暗示的或法定的，包括有关无性、适销性和特定用途的暗示保证。在任何情况下，对于与MICROCHIP或其他第提供的材料或随附信息有关的任何直接或间接的、特殊的、惩罚性的、偶然的或间接的损失、损害或任何类型的开销，MICROCHIP概不承担任何责任，即使MICROCHIP已知可能发生损害或损害可以预见。请注意，使用此处出现的

29、知识时可能需要第许可。Microchip的名称和徽标组合、Microchip徽标、dsPIC、FlashFlex、flexPWR、JukeBlox、KeeLoq、KeeLoq徽标、Kleer、LANCheck、MediaLB、MOST、MOST徽标、MPLAB、OptoLyzIC、PICSTART、PIC32徽标、RightTouch、SpyNIC、SST、SST徽标、SuperFlash和UNI/O均为Microchip Technology Incorporated在和其他国家或地区的商标。Embedded Control Solutions Company和mTouch均为Microch

30、ip Technology Incorporated在的商标。og-for-the-Digital、chipKIT、chipKIT徽标、CodeGuard、dsPICDEM、dsPICDEM.net、ECAN、In-Circuit SerialProgramming、ICSP、 er-Chip Connectivity、KleerNet、KleerNet徽标、MiWi、MPASM、MPF、MPLAB Certified徽标、MPLIB、MPLINK、MultiTRAK、NetDetach、Omniscient Code Generation、PICDEM、PICDEM.net、PICkit、PICtail、RightTouch徽标、REAL IQI、SerialQuad I/O、Total Endurance、TSHARC、USBCheck、VariSense、ViewSpan、WiperLock、Wireless DNA和ZENA均为Microchip TechnologyIncorporated在和其他国家或地区的商标。SQTP是Microchip Technology Inc.在的