在峰值電流控制模式中,MCU的模擬比較器扮演著至關重要的角色。它們不僅為系統提供了靈活的電壓監控能力,還極大地增強了系統的響應性和控制精度。StellarE1系列的SR5E1 MCU以其先進的模擬比較器功能,為工程師們提供了強大的工具,以實現更加智能和高效的電源管理。本文將詳細介紹SR5E1 MCU中模擬比較器的功能特點,並探討其在峰值電流模式逐周期控制應用中的技術實現。
1.StellarE1比較器功能概述
StellarE1 SR5E1 MCU內部有八個模擬比較器COMP1至COMP8。它們提供二進制輸出(0,1),指示非反相輸入上的模擬電壓是否大於負輸入。
比較器可用於以下功能,包括:
•從模擬信號觸發的低功耗模式中喚醒,
•模擬信號調節,
•與定時器的PWM輸出結合時,逐周期電流控制迴路
比較器的主要功能介紹:
•每個比較器都有可配置的正負輸入,用於靈活選擇電壓。
•INP通道:從兩個多路輸入/輸出引腳開始
•可編程滯後
•INM通道:來自一個I/O引腳或來自DAC通道–內部參考電壓(VREFH和VREFL)和兩個子倍數值(1/3以及2/3 VREFH)
•輸出重定向到I/O或定時器輸入,以觸發快速PWM的中斷事件停機
•輸出消隱,抗開關噪聲
•從睡眠模式喚醒時,每通道中斷生成
比較器框圖:

2.峰值電流模式逐周期控制應用分析
逐周期電流控制(也稱為峰值電流控制)是一種廣泛用於功率轉換的技術,通常用於DC-DC轉換器、照明或電機驅動器。
電流傳感器輸出(例如分流器或電流互感器)連接到比較器非反相(ISENSED)輸入,並與反相輸入上設置的電流限制(如果必須動態調整設定點,則可以是簡單的電阻分壓器或嵌入式DAC)進行比較。當監測到的電流超過電流限制時,比較器輸出變高,並在PWM周期的剩餘時間內禁用PWM輸出。在下一個周期,如果比較器輸出歸零(即電流低於限制),則再次啟用PWM輸出。
如下圖所示,SR5E1 MCU專為這類應用而設計,其中定時器在PWM模式下用於控制DCDC。模擬比較器用於動態監測DCDC原邊電流。比較器輸出在內部被重定向到控制PWM狀態的OCREF_CLR信號。嵌入式數模轉換器內部連接到比較器的反相輸入端。

下圖中顯示了實際PWM(實線)和編程PWM(虛線)值。

通過以上分析,我們認識到了SR5E1 MCU模擬比較器在實現高效、精確的電源管理中的關鍵作用。這些比較器不僅能夠提供靈活的電壓監測和調節功能,還能通過與PWM輸出的緊密結合,實現逐周期電流控制,從而優化了整個系統的能效和性能。隨著電子系統對高效能源轉換和智能控制需求的不斷增長,SR5E1 MCU及其模擬比較器的應用將變得更加廣泛。
評論