面向先进多相交错式升压转换器的快速简单的解决方案

双相交错式升压转换器相比单相交错式升压转换器而言具备明显的优势，得益于这些优势，高效多相交错式升压转换器的研究步伐大大加快。常规单相交错式升压转换器只能管理一个较大的级，而双相交错式升压转换器可以同时管理两个较小的级。双相交错式升压转换器的最大优势在于提高系统效率，降低系统级成本。它允许PCB设计人员选择较小的升压电感值，这有助于减小PCB的占板空间，降低组件成本。由两个电感器分摊负荷，有助于降低输出纹波电流 ，此外，即便在负荷较低的情况下，该升压转换器也可提高系统效率。

多相拓扑和资源需求：

双相交错式升压转换器要求两个PWM信号，其相位差为180?。

四相交错式升压转换器要求四个PWM信号，其相位差为90? 。

八相交错式升压转换器要求八个PWM信号，其相位差为45?。

图1：XMC4500总共提供16个独立的 CCU4定时单元（Timer Slice）

CCU4的特性

16位定时器

捕获比较模式

PWM信号生成

TRAP功能

通过外部事件控制启停

英飞凌32位 XMC4000工业单片机ARM? Cortex?-M4，专为克服当今最紧迫的能效挑战而设计，是当今工业控制解决方案的最佳选择。它配备强大的外设集，可针对特定的应用需求进行配置。捕获/比较单元4（CCU4）可作为通用定时器，用于信号监控/调理，还可生成脉宽调制（PWM）信号。因此，当被用于复杂的电力电子控制系统时，XMC4500可支持16个不同的PWM信号。

图2： XMC4500用于八相交错式升压转换器设计

八相交错式升压转换器要求八个PWM信号，其相位差为45?。XMC4500采用 8个定时单元用于生成PWM信号（PWM #1至 PWM #8），采用另外7个定时器生成45?、90?、135?等延迟信号。这7个定时单元可与PWM#1同步启动。延迟定时单元的上升沿可触发其他PWM信号启动。结果，可通过延迟定时单元的比较值对延迟时间进行配置。

整个操作过程中，没有CPU负载，因此没有必要调用任何中断例程在运行过程中控制延迟时间，或重新配置时间值。作为一种先进的智能化外设，CCU4可预配置，用于关键型实时系统的整个负载周期。

此外，CCU4支持PWM信号抖动，生成部分PWM负载周期，随时间变化提高PWM信号分辨率。CCU4信号可被耦合，自主触发模数转换器（ADC），对电压和电流信号进行采样。

DAVE? 3是一种适用于XMC单片机家族的高效开发平台，可简化软件开发，缩短软件开发周期。代码生成基于预定义和预测试的面向应用的软件组件DAVE? Apps。它是一种集成化开发环境工具链，支持代码生成、代码汇编、调试和闪存加载等功能，且所有这些操作均可在通用图形用户界面中完成。

借助PWMSP001 App 配置PWM信号，设计人员可轻松开发出多相交错式升压转换器。利用信号连接选项，可轻松选择外部启动触发连接通道。图形用户界面可提供资源配置和内部连接的概图。

图3：DAVE?3简化多相交错式升压转换器的参数设置

XMC4500单片机为全面满足多相交错式升压转换器的软硬件设计需求提供了一个理想的解决方案。它最多可支持16个独立的CCU4定时单元，后者经过配置，最多可支持八相交错式升压转换器，用于实现高性能功率转换控制。DAVE? 3可用于生成软件库——它可高效组织针对创新应用而优化的外设，从而缩短转换器的开发周期。