基於英飛凌PSOC™ Control C3的交錯並聯式PFC+變頻解決方案

Sep . 2025

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1. 交錯並聯PFC+變頻解決方案介紹

交錯式功率因數校正技術，憑藉其卓越的紋波抑制能力、優化的熱管理、改善的EMI性能和潛在的帶寬提升，已成為現代高性能AC/DC電源前端設計的基石。英飛凌這款4 KW壓機變頻解決方案搭配了英飛凌最新的PSOC™ Control C3控制器和Easy模組（Easy 2B），為提供客戶緊湊型交錯並聯式PFC+變頻解決方案。

2. PSOC™ Control C3 產品介紹

PSOC™ Control C3憑藉高主頻與高性能特性，可輕鬆控制40kHz交錯式PFC的開關頻率，降低電感值與體積，優化BOM成本。其內建獨特的馬達控制週邊設備，助力客戶簡化馬達控制開發（CORDIC加速器、DSP/FPU、TCPWM、12 Msps ADC）。

高性能可程式模擬子系統

1. 高性能可程式模擬子系統

12 位元12Msps SAR ADC，支援 16 個類比通道進行平行空閒取樣
每個通道都配備獨立採樣保持器
每個通道可獨立配置增益（1、3、6、12）
所有通道都支援同步取樣模式
16 個類比通道可分配給 8 個獨立的群組，每組支援8路觸發源
支援偽差分採樣模式
每個通道整合限幅檢測功能（助力過流/過壓保護，減少CPU幹預）
支援 ADC DMA 和 FIFO 模式，減少 CPU 幹預
ADC 類比輸出可直接接入CSG 比較器進行保護
10 位元 DAC 為比較器的輸入提供參考電壓
提供多路觸發來源輸出（用於關鍵週邊同步觸發）

TCPWM用於單電阻採樣

2. 靈活的TCPWM

面向不同PWM應用的靈活計數模式以及靈活的輸入輸出觸發訊號。

3 個TCPWM 計數器用於產生 3 對互補 PWM 訊號。 1個 TCPWM 計數器用作 ADC 觸發訊號。馬達運轉時，所有 4 個 TCPWM 計數器同步。
溢位事件觸發 FOC 中斷，並在前半個 PWM 週期內執行。
所有 GPIO 均可用作 PWM 輸出引腳，從而使 PCB 佈局更加簡單。
從 AD 採樣到下一次 PWM 比較更新的時間間隔僅約半個 PWM 週期，從而顯著提升電流環頻寬和觀測器效能。

3. 基於PSOC™ Control C3的交錯並聯PFC+變頻解決方案

Demo板硬體

1. Demo板硬體

交錯並聯PFC+變頻解決方案由PSOC™ Control C3M5 Digital Power Control Card和4KW的功率板組成。交錯並聯式PFC PWM 的載頻在30kHz~40kHz，Peak efficiency: 97.4%，功率因數> 98%，總諧波失真<4.6%（滿載運轉時）。