【Industrial Power】一款为数字电源量身打造的 DSC —— NXP MC56F80xxx 系列!

一、前言

        Hi,大家好~在上期的博文中我们有简单的介绍模拟电源和数字电源的区别,以及数字电源相对于模拟电源的优势点,比如实现了电源的智能管理,大限度的提高了系统性能和效率、有效缩短产品开发的周期、较低的运营成本等优点,具体内容可以参考上次博文内容(链接),而对于恩智浦自有的 32 位 DSP 内核的数字信号控制器(Digital Signal ControllersDSC)产品系列,具有高性能和较强专用性等特点,一直以来在电机控制和数字电源等专业领域有着广泛的应用和良好的口碑。今天我们就来详细介绍一下恩智浦隆重发布新一代入门级 DSC 产品——56F80xxx系列

二、MC56F80xxx 系列主要特点

        延续 DSC 产品一贯特点,MC56F80xxx 系列凭借其高性能的运算能力、高精度 PWM 波输出、灵活的内部互联和丰富的模拟外设等优势特性,可广泛适用于多种多样的电源和电机应用。(图片作者:NXP;来源:DSC Portfolio and MC56F80xxx Introduction



        MC56F80xxx 基于高性能的 100 MHz 56800EF DSP 内核,具有集成的 FPU 和 CORDIC/ 三角数学引擎,可提供高级电源转换和电机控制应用所需的数学功能和处理能力。 同时,MC56F80xxx 将 DSP 的处理能力和 MCU 的功能与一套灵活的外设结合起来,高达 64KB 闪存和 8KB SRAM。该产品集成了先进的高速高精度外设,如 312 ps 分辨率的 通道 eFlexPWM、双高速 12 位 ADC、两个运算放大器、一个正交解码器和三个模拟比较器等。

        MC56F80xxx 的具体配置如下:

  • 主频 100MHz 的 32 位 DSP 内核
  • 集成 FPU 和 CORDIC、Fast Hardware Divider
  • 最高 64KB 的 Flash 存储, 最高 8KB 的 SRAM 存储
  • 两个独立 12 位 ADC,每个 ADC 采样频率高达 1.6M 次采样每秒,并支持两个 ADC 并行采样
  • 三个模拟比较器,每个比较器自带 8 位内置 DAC 提供参考源
  • 两个独立运放,支持外部增益模式或内部 PGA 模式,PGA 模式下最高 16 倍增益
  • 8 通道高精度 PWM 波输出,精度可高达 312 ps,加高精度死区控制
  • 增强型 DMA (支持双层环路控制,进一步降低 CPU 干预)
  • 外设间互联桥带 EVTG,支持逻辑运算和多种触发模式
  • 温度范围 -40℃ 至 125℃ 
  • 64LQFP、48LQFP、32LQFP 和 32QFN 封装(图片作者:NXP;来源:DSC Portfolio and MC56F80xxx Introduction)

三、MC56F80xxx 系列目标应用

        『在电源领域,56F80xxx 系列可广泛应用在多种电源应用中,常见的如服务器电源、通信 4G/5G 电源、充电桩、车载充电器、各种类型的太阳能逆变器、UPS 等应用;其 100MHz 的主频和高精度 PWM 脉冲可完美支持多种多样的一次侧和二次侧应用。DSC 控制器的另一个优势是可以实现灵活的拓扑结构,高性能 DSC 可灵活支持客户所需的拓扑结构。』(作者:NXP 客栈;来源:https://mp.weixin.qq.com/s/z1t1eBmSelygfFWEgbcJlg)


        对于电源的应用上,56F80xxx 相对于市场上同类型的信号微处理器有以下几点优势:

        『① 高新能的 DSC 核心
              
  • 56800EF Hawk V4 核心, 100 MHz 主频
  • FIR 滤波器比 Arm Cortex-M3 快 6 倍
  • 在同类 MCU 中,每个周期的操作次数最多
  • 支持分数的算术
  • 超高速的中断
         ② 市场上功率最低的 DSC
  • 全速运行时小于 0.3mA/MHz
  • 并发操作提供一流的执行时间和总体低功耗运行速率

         ③ 智能外设,高级集成
  • eFlexPWM – 高级定时器 312ps 分辨率
  • Cross-Bar - 直接连接任何输入和/或输出与逻辑功能
  • EVTG - 用户可编程逻辑,可以无缝接入新的高频电源设备
  • 高速,高阻抗循环 ADC 从而实时捕获事件
  • 125°C 和 AEC-Q100

         ④ 优秀的工具
  • CodeWarrior - 高度可视化的, Eclipse 基于 IDE
  • MCUXpresso SDK - 一个开源软件开发工具包
  • MCUXpresso Config Tools - 一套全面的系统配置工具,包括引脚、时钟、外设等
  • RTCESL - 运行时控制库,便于开发
  • 大量的电源和电机参考设计
  • FreeMASTER - GUI 调试示波器
  • Processor Expert & QuickStart - GUI 配置工具』(作者:NXP;来源:DSC Portfolio and MC56F80xxx Introduction)

四、参考资料

【1】DSC Portfolio and MC56F80xxx Introduction,NXP
【2】细说56F81xxx:这款大家都喜欢的入门级DSC,到底强在哪儿?:https://mp.weixin.qq.com/s/z1t1eBmSelygfFWEgbcJlg

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