Mikrocontroller für Solarwechselrichter

Anbieter zum Thema

GLYN GmbH & Co. KG

Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

RECOM Power GmbH

Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH

Auch bei der Peripherie schöpfte Renesas für den RX62T aus dem Vollen: Die analoge Eingangsstufe mit den beiden unabhängigen ADCs mit je 12 Bit Auflösung ist auf die Anwendung in Invertern ausgelegt. Die kürzeste Wandlungszeit beträgt 1 µs. Jeder der sechs Analogeingänge ist mit einem Operationsverstärker mit programmierbarer Verstärkung (PGA) und einem eigenen Abtast-/Halteglied versehen. Für schnelle Abschaltungen der PWM-Signale sind die Ausgänge der PGAs zusätzlich auf sechs Fensterkomparatoren gelegt, so dass Schutzfunktionen auch ohne Softwareeinfluss und deren Latenzzeit aktiv sind.

Hohe Integration spart Kosten

Bei der Integration ist der RX62T damit führend: Da er viele Analogkomponenten bereits integriert hat, reduziert sich der Bedarf an externen Bauteilen für die Signalaufbereitung im Solarinverter erheblich. Für die Ansteuerung der Leistungshalbleiter stehen MTU3 (Motor Timer Unit) und GPT (General Purpose Timer) zur Verfügung. Die Timereinheiten entstammen der SH-Baureihe und arbeiten ebenfalls mit Eingangstaktfrequenzen bis 100 MHz.

Der STM32 von STMicroelectronics wurde vom Markt sehr gut aufgenommen – er vereint den Rechenkern ARM Cortex-M3 mit umfangreicher Peripherie. Die Tauglichkeit für Solarinverter hat ST bereits durch ein Referenzdesign eines 3-kW-Gerätes dokumentiert, wobei ein STM32 sämtliche Algorithmen rechnet und alle Steuersignale sowohl für ZVT-Gegentaktflusswandler mit phasenversatzmodulierter Synchrongleichrichtung als auch für den Netzwechselrichter erzeugt.

Bei Microchips dsPIC33 handelt es sich um einen 16-Bit-Digital-Signal-Controller, also eine MCU mit DSP-Fähigkeiten oder um einen DSP mit den guten Eigenschaften einer MCU. Für Invertersteuerungen hat Microchip eine eigene Unterfamilie auf den Markt gebracht, die mit entsprechenden Timern und mehreren schnellen ADCs ausgestattet ist. Für Festkommaarithmetik stehen Multiplizier- und Divisionsinstruktionen zur Verfügung.

Referenzdesigns für DSCs

Ein dsPIC führt das Multiplizieren und Akkumulieren in einem Zyklus aus. Für Schaltnetzteilanwendungen, wie z.B. den DC/DC-Wandler oder Netzwechselrichter in einem Solarinverter, ist die dsPIC33FJxxGS-Reihe erste Wahl, denn die Bausteine verfügen über ein Power-Supply-PWM-Modul, das mit Frequenzen bis 120 MHz getaktet werden kann. Das Modul bietet bis zu neun Kanäle und eignet sich für die Ansteuerung von Voll- oder Halbbrücken, wie sie z.B. auch für Phase-Shifted PWMs mit Zero Voltage Transition (ZVT) benötigt werden.

(ID:23579710)