【導讀】作為使用RX單片機進行逆變器控制的應用，以UPS為例對基于MCU的電源控制可行性進行介紹。
RX-T系列主要應用于空調室外機和工業逆變器，在逆變器控制領域享有盛譽。近年來，還廣泛用于UPS、太陽能逆變器和EV充電器等電源控制應用中。本次以UPS電源控制應用為例，對基于MCU實現的電源控制進行介紹。UPS是一種具有以下三大功能的設備，是表現MCU控制電源基礎功能的最佳設備。
UPS功能
● AC-DC轉換器（以下簡稱AC-DC），包括將市電轉換為直流電源的PFC
● DC-DC轉換器（以下簡稱DC-DC），用于將高壓直流電源轉換為低壓直流電源，并充電到電池，或將低壓直流電源的電池電源放電，并轉換為高壓直流電源
● DC-AC逆變器（以下簡稱DC-AC），可將直流電源轉換為交流電源，以支持電源插座連接型電子設備
這些電源控制是使用RX產品家族中的以下通用功能在一個MCU中實現的。雖然本次使用的MCU屬于RX產品家族的RX66T系列，但是RX產品家族中，只要具有如下功能，也可以實現類似的或部分功能。例如RX72T、RX24T。
RX產品家族使用功能
● PWM輸出定時器（MTU3d，GPTW）
● 12位A/D轉換器（S12ADH）
● 端口輸出使能（用于PWM輸出緊急停止）（POE3B）
● 比較器（用于過流檢測）（CMPC）
● 12位D/A轉換器（用于比較器參考電壓）（R12DAb）
我們利用這些RX產品家族中的適合逆變器控制的功能，構建了以下電路方式的電源控制功能。
UPS電路
AC-DC
● 通過基于MTU3的互補PWM輸出（載波頻率60KHz）對電機控制設備中經常使用的電流連續模式交錯配置PFC電路進行驅動，從而輸出電流紋波較少的DC電源。
DC-DC
● 升壓電路和降壓電路相結合的斬波電路通過MTU3互補PWM；
● 輸出（載波頻率40KHz）進行驅動，從而無電壓波動實施AC-DC電源充電至電池（降壓模式）以及電池電源放電向DC-AC供電（升壓模式）。
DC-AC
● 通過GPT互補PWM輸出（載波頻率20KHz）實現功率半導體的開關功能，從而使電機控制等類似的橋式電路產生110V@50Hz的正弦波。控制算法通過矢量控制輸出無失真的正弦波。
將這些電路進行組合形成UPS，電源效率可高達98%以上，性能與專用產品相當。這使得除了AC-DC的PFC IC和DC-DC的功率IC等專用產品外，還可以實現基于MCU的電源控制產品，從而為客戶提供更多的選擇，做到適材適所。
本次為大家介紹了電源控制（UPS）作為逆變器控制應用的可行性。我們將繼續推出符合客戶需求的優質產品，為客戶的創新事業添磚加瓦。敬請期待瑞薩RX產品家族的進一步發展。
來源：Kohei Aida，瑞薩電子
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