逆变器ARM



逆变器里面各个元器件

逆变器内部的核心元器件围绕直流转交流功能展开，其中功率开关管、变压器和控制芯片起到关键作用。

1. 功率开关管（核心切换元件）

作为逆变器的“心脏”，MOSFET和IGBT通过高速导通/关断动作，将直流电斩波为脉冲信号。前者多用于中小功率场景，后者则擅长处理高压大电流工况。

2. 变压器（电压转换桥梁）

高频变压器相较传统工频型号，重量可减轻70%以上。工作时将初级脉冲电压耦合到次级，同时实现电气隔离与电压调整，是输出220V交流电的关键环节。

3. 滤波组件组（波形整形核心）

由电解电容、薄膜电容和电感构成LC网络。输入端的电解电容组犹如水库，瞬间供应大电流需求；输出端的LC组合则如同筛网，将脉冲波过滤成正弦波。

4. 控制芯片（智能指挥中枢）

现代逆变器多采用DSP数字信号处理器，实时监测负载变化并调节PWM波形。部分高端机型搭载ARM核心处理器，实现毫秒级响应与多设备协同。

5. 保护电路元件（安全守卫者）

快恢复二极管在开关管关断时形成续流通路，避免电压尖峰。部分设计还会集成温度传感器与过流保护芯片，确保异常状态下0.1秒内切断电路。

理解这些元器件的协作机制后，在实际选购时可通过开关管型号（如英飞凌IGBT模块）、控制芯片品牌（如TI TMS320系列）等核心部件规格，快速判断逆变器的性能等级与可靠性。

EG8015控制的逆变器效率低吗

EG8015控制的逆变器效率表现中等，其效率水平主要取决于外围电路设计和元器件选型，而非单纯由这颗芯片决定。

1. 效率水平定位

EG8015是一款用于生成SPWM信号的控制芯片，其本身功耗极低，通常不直接决定整机效率。由它构建的逆变器系统，效率范围大致在85%至93%之间。这个水平在采用传统单极性调制方案的纯正弦波逆变器中属于主流表现，但低于采用先进拓扑结构（如三级拓扑）和数字信号处理器（DSP）控制的高端逆变器（效率可达96%-99%）。

2. 影响效率的关键外部因素

逆变器的整体效率是功率通道上所有元器件损耗的总和，核心影响因素包括：

•开关管（MOSFET/IGBT）：其导通电阻（Rds(on)）和开关速度是关键。选用低内阻、快恢复的器件能显著降低开关损耗和导通损耗。

•磁芯元件（变压器、电感）：铁损和铜损是主要损耗源。采用高品质、低损耗的磁芯材料（如铁氧体、非晶、纳米晶）和更粗的漆包线能有效提升效率。

•整流二极管：输出整流环节的损耗不容忽视。使用低压降的肖特基二极管或采用同步整流技术可以大幅减小这部分损耗。

•PCB布局与散热：不良的布局会引入寄生电感和电阻，增加损耗。充分的散热设计能保证功率器件工作在最佳温度区间，避免因过热导致效率下降。

3. EG8015方案的效率优化方向

若以EG8015为核心进行设计，可通过以下方式提升效率：

- 采用全桥或半桥逆变拓扑，并优化死区时间设置，以减少直通电流并缩短开关管在线性区的停留时间。

- 为EG8015搭配性能更强的驱动芯片（如IR2110），确保开关管能快速、彻底地导通和关断。

- 在条件允许的情况下，在整流输出部分用MOSFET实现同步整流，替代传统的二极管整流。

4. 对比结论

与采用专用DSP或ARM芯片的现代逆变方案相比，EG8015方案在效率上不占优势。DSP方案能实现更复杂的算法（如自适应死区控制、预测性电流控制等），从而进行更精细的实时优化，最大化效率。EG8015方案的优势在于成本低、开发简单、方案成熟，在预算敏感且对效率要求不是极致的场合是完全可用的选择。

十八载峥嵘岁月——谈一谈软件工程师（九）

十八载峥嵘岁月——谈一谈软件工程师（九）

在软件开发的广阔天地中，软件工程师作为技术的践行者与创新的推动者，扮演着至关重要的角色。特别是在嵌入式系统领域，如逆变器等设备的开发中，软件工程师的工作不仅关乎产品的功能实现，更直接影响到产品的性能、稳定性和用户体验。本文将从高校对嵌入式软件工程师的培养、逆变器的软件分工及基本架构，以及软件工程师的技术瓶颈三个方面，深入探讨软件工程师在逆变器开发中的角色与挑战。

一、高校对嵌入式软件工程师的培养

目前，中国高校在电气类、自动化类以及电子信息类专业中，已经广泛普及了ARM的学习和应用。特别是近十年来，ST的ARM在高校中的推广宣传十分到位，许多学生在校期间就已经掌握了ARM的使用方法。而对于DSP的应用，则更多地集中在研究生阶段。国内高校致力于培养电气专业的算法工程师，通过Matlab/Simulink等工具，培养学生对各种电气拓扑的建模和仿真分析能力，并将其转化为对应的DSP芯片代码予以应用。因此，在校硕士生更多接触到的是TI的DSP芯片。嵌入式开发的基础语言是C/C++，对于逆变器而言，更多时候只需要掌握C语言即可。

二、逆变器的软件分工以及基本架构

逆变器的软件代码规模相对较小，因此其软件分工多为功能性分工，一般划分为DSP软件工程师和ARM软件工程师。

DSP软件工程师主要负责应用层的控制算法、整机运行时序逻辑，中间层的操作系统，以及底层的芯片驱动、bootloader的开发设计。ARM软件工程师则主要负责应用层的人机界面时序逻辑、通信接口逻辑，中间层的操作系统，以及底层的芯片驱动、bootloader的开发设计。

常见的逆变器嵌入式芯片应用架构如双DSP+ARM的芯片架构，其中主DSP负责逆变拓扑(DC/AC)、MPPT拓扑(BOOST)的控制算法和整机运行时序逻辑，从DSP负责LLC拓扑(DAB)的控制算法和整机运行时序逻辑，而ARM则主要负责人机界面(LCD)以及通信接口逻辑(RS485, USB, WIFI，CAN等)。

以DSP程序为例，其程序框架包括芯片上电复位成功后指向复位中断，复位中断服务程序执行完毕后跳转到BOOT ROM执行初始化，BOOT ROM执行末段根据所选择的模式引导到对应的位置，如引导到FLASH入口则先执行BOOT LOADER，BOOT LOADER执行跳转到APP，进入APP main函数。其中，BootLoader主要实现程序的APP引导以及IAP功能(在应用升级)，APP则是程序运行的主体。底层/驱动层由与芯片密切相关的API库组成，操作系统是中间层，主要负责任务与中断的调度、内存管理、事件管理等，保证系统的时序运行。任务和中断分别是程序状态逻辑执行的主体和程序处理异步事件或执行高度实时控制的主体。

三、软件工程师的技术瓶颈

尽管软件工程师在逆变器开发中扮演着核心角色，但他们也面临着一些技术瓶颈。

对硬件不熟悉

软件工程师对硬件的理解可能仅停留在simulink中的仿真模型上，对实际的硬件电路了解不够清楚。这往往导致在出现测试BUG时，软件人员无法界定BUG究竟是应该修改软件还是硬件。因此，软件工程师需要增强对硬件的了解，至少能看懂一些简单的电路原理图、器件规格书，甚至对磁性器件的工作原理也要有所涉猎。

动手能力较弱

软件工程师虽然不需要具备拆焊贴片DSP/MCU芯片等高难度动作的能力，但至少要具备基础的电烙铁使用技能，以及对PCBA有基本认识，懂得在PCBA上快速地找到所需要调试观测的信号。此外，示波器的使用也是一个必备的技能，软件工程师应该学会用触发模式抓取瞬态的波形。

不熟悉产品开发流程

软件工程师需要熟悉基础的IPD开发流程，从需求到概念、到概要设计、到详细设计、到数字样机、工程样机，每个阶段软件需要产出哪些设计文档，软件工程师需要熟知并严格执行。同时，软件工程师也需要对BOM（物料清单）有所了解，它是指导采购生产制造产品的重要设计文件。

产品意识相对薄弱

软件工程师平常更多关注的是整机的功能、性能、用户体验，但对产品的功耗、体积、成本关注较少。因此，软件工程师需要站在一个系统的角度去看待产品的开发，例如通过采用新的算法或调制方式来降低功率回路的功耗、降低磁性器件的体积，进而降低产品的成本。

总结

在电源行业中，软件工程师往往难以成长为系统工程师或研发总监，而硬件工程师则更容易在职业生涯中取得晋升。这可能与软件工程师过于专注于算法、逻辑、时序等细节，而缺乏对整个系统和产品的全面了解有关。因此，软件工程师需要拓宽视野，增强对硬件和产品开发流程的了解，以及提升产品意识，才能走出更广阔的天地。

3525同系列芯片

3525系列芯片覆盖多个应用领域，根据功能特性可划分为高性能嵌入式处理器、PWM电源管理芯片、LCD驱动芯片三类。

1. 主控与嵌入式处理器

OMAP3530作为OMAP3525的升级型号，采用ARM Cortex-A8架构，面向便携导航、工业控制及医疗设备，提供高性能计算支持。

2. 电源管理与功率控制

•SG3525A：驱动N沟道MOSFET的通用PWM控制芯片，适用于开关电源、逆变器及DC-DC转换器设计，集成度高且稳定性强。

•KA3525A：电流型脉宽调制方案，功能与SG3525A互补，支持多拓扑结构电源系统搭建。

3. 显示驱动技术

ST7525为LCD显示屏的核心驱动芯片，需配合稳定电源、时钟信号和复位逻辑实现画面精准控制，常见于小型显示模块中。

光伏发电站数据怎样和手机连接的

通过逆变器上安装的wifi监控模块及专用的通讯芯片连接。

逆变器的运行数据一般是保存在DSP控制芯片上，要往外传输，还需专用的通讯芯片，现在逆变器90%都用采用ARM结构的芯片，在通信方面具有很强的实力。接着通过通讯硬件接口，以某种通讯协议，上传到逆变器厂家云平台服务器，经过解码后变成数据，我们的手机终端或电脑终端，通过网站访问到云平台服务器，就可看到逆变器的运行数据。用手机就可随时查看电站的运行信息，如直流电压、电流、输出功率、每天的发电量等等，如果遇到电站发生故障，手机APP监控程序第一时间就会得到通知，并且可查到故障类型。许多问题远程就可解决，缩短电站维修时间，减少电站的电费损失。

上能电气股份有限公司

上能电气股份有限公司是一家专注于电力电子产品研发、制造与销售的国家高新技术企业，股票代码为300827，业务涵盖光伏逆变器、储能系统、电能质量治理、电站开发等领域，致力于推动全球清洁能源发展。 以下为详细介绍：

一、企业概况企业理念：以市场为导向、以创新促发展，秉承“让能源因我而变”的使命，深耕电力电子电能变换和控制领域。全球布局：

研发中心：深圳、无锡、成都三大研发中心。

生产基地：江苏无锡、宁夏吴忠、印度班加罗尔三大生产基地。

企业荣誉：国家首批绿色工厂、国家专精特新“小巨人”企业、CNAS国家级实验室、企业院士工作站、博士后科研工作站、国家单项冠军制造产品等。二、业务领域光伏领域：

提供全场景光伏发电解决方案，产品覆盖8kW~6800kW各功率段集中式、组串式、集散式逆变器。

应用场景包括大型地面、山地、水面、工商业屋顶和户用等，满足多样化需求。

储能领域：

提供全场景储能系统解决方案，具备集中式、组串式多种技术路线的1000V/1500V全系列储能变流器及系统集成产品。

面向发电侧、电网侧、用户侧、微电网等多场景应用。

电能质量领域：

提供全场景电能质量治理解决方案，包括有源电力滤波器、静止无功发生器、智能电能质量矫正装置等全系列产品。

应用行业涵盖通讯、医疗、轨道交通、石油石化、冶金、烟草等。

三、招聘岗位及要求硬件工程师：

职位描述：

负责功率器件、磁性元器件的选型与设计。

单板原理图设计、协助PCB layout及单板调试。

电路与拓扑仿真分析、设计计算、测试，并提供设计报告。

参与编制硬件设计书和硬件单元电路设计应用规范。

任职要求：硕士及以上学历，电力电子/自动控制/电机控制及相关专业。

DSP软件工程师：

职位描述：

参与电力电子变流器控制软件开发设计。

负责软件自测和系统调试。

参与控制系统集成。

跟踪解决产品生产与市场问题。

负责产品软件优化升级。

任职要求：硕士及以上学历，电力电子/自动控制/电机控制及相关专业。

ARM软件工程师：

职位描述：

参与公司ARM、单片机平台软件开发设计。

负责软件自测和系统调试。

参与公司监控平台系统集成。

跟踪解决产品生产与市场问题。

负责产品软件优化升级。

任职要求：本科及以上学历，计算机/电机/电力电子/电力系统/电气工程/测控等工科类专业。

测试工程师：

职位描述：

电力电子产品单板、系统性能、功能、极限白盒、可靠性等测试。

跟进产品环境、安全、EMC、防雷测试项目及资源协调。

编写测试方案及测试报告，优化测试方法及平台。

协助客户现场验收测试。

任职要求：本科及以上学历，电力电子/自动控制/电机控制及相关专业。

四、福利待遇基础保障：五险一金（足额公积金）、年终奖、免费工作餐。补贴与激励：通讯补贴、出差补贴、股票期权。员工关怀：零食下午茶、定期团建、定期体检、补充商业保险。五、招聘流程流程步骤：网申-电话/视频面试-面试要约-线下/视频面试-录用通知-签订三方协议-报到入职。六、****联系电话：胡女士 1807562邮箱：公司官网：https://www.si-neng.com/#/

永磁同步电机spwm控制实现方法

永磁同步电机SPWM控制通过正弦脉冲宽度调制技术实现变频调速，核心是生成与正弦波等效的PWM波驱动逆变器，控制电机电压和频率。

1. 控制原理

SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation）通过调节脉冲宽度来模拟正弦波输出。其实现基于载波比（N=f_c/f_m）和调制比（M=A_m/A_c），其中载波频率（f_c）通常为1-20kHz，调制波频率（f_m）对应电机目标频率（0-50Hz/60Hz或更高）。输出电压幅值由调制比M直接控制（M≤1时线性调制）。

2. 硬件实现

•主电路：三相电压源型逆变器（由6个IGBT/MOSFET组成），直流母线电压（如600V/1200V）需根据电机额定电压选择。

•控制器：采用DSP（如TI TMS320F2837x）或ARM Cortex-M4/M7系列MCU，需具备高分辨率PWM输出（死区时间通常设置1-3μs防止直通）。

•采样电路：电流霍尔传感器（带宽≥100kHz）或采样电阻，编码器（增量式或绝对值式）用于位置反馈。

3. 软件算法

•调制波生成：实时计算三相正弦参考波（U_a、U_b、U_c），相位差120°，公式：

(U_a = M cdot sin(2pi f_m t))

(U_b = M cdot sin(2pi f_m t - 2pi/3))

(U_c = M cdot sin(2pi f_m t + 2pi/3))

•PWM生成：采用对称规则采样法（计算量小，实时性强），将正弦波与三角载波比较生成PWM占空比。开关频率通常为10kHz-20kHz以降低电机噪声。

•闭环控制：需结合矢量控制（FOC）实现高性能调速，包含电流环（带宽500Hz-2kHz）和速度环（带宽50Hz-200Hz）。

4. 关键参数设计

- 载波频率：一般取10kHz-15kHz（兼顾开关损耗和电流纹波）。

- 死区时间：根据开关器件特性设置（IGBT约2-3μs，SiC MOSFET可缩短至0.5-1μs）。

- 调制比范围：M=0~1.0（线性调制区），过调制时需采用谐波注入等补偿策略。

5. 注意事项

•过调制时输出电压谐波增大，可能导致电机转矩脉动。

- 低速时需提高载波比（N≥100）以抑制振动噪声。

- 实际调试需注意电流采样延迟和PWM非线性补偿（如死区效应补偿）。

6. 参考标准

依据GB/T 25123.2-2018《电力牵引 轨道交通车辆用变流器》和IEEE Std 1814-2022《永磁同步电机驱动控制技术指南》，逆变器输出电流THD应低于5%。

东芝扩大与MikroElektronika的合作，推出用于电机控制的TMPM4K开发板Clicker 4

东芝扩大与MikroElektronika（MIKROE）合作，推出用于电机控制的TMPM4K开发板Clicker 4，其核心信息如下：

一、合作背景与目标东芝通过技术合作伙伴生态系统加强电机控制设计支持，与MIKROE扩大合作后推出新评估平台，旨在以低成本实现关键功能参数的综合评估，为电机控制项目提供高性价比解决方案。

二、Clicker 4开发板核心特性

硬件集成与扩展性

板载调试器：自带调试功能，无需外部调试器，降低开发成本。

mikroBUS?插座：配备四个插座，可连接多种MIKROE Click board?，支持功能扩展（如传感器、通信模块等）。

扩展接口：包含JTAG/SWD调试端口、LED指示灯、按钮及扩展连接器，便于硬件调试与功能定制。

电机控制专用功能

逆变器扩展板：集成六个MOSFET用于电机驱动，支持高达48V的电机供电电压调节，并配备5V稳压电源供外部控制器使用。

反馈接口：灵活支持霍尔传感器和增量编码器，实现电机定位反馈。

保护机制：内置过流保护功能，确保系统运行稳定可靠。

三、TMPM4K MCU技术优势

处理器内核：基于Arm? Cortex?-M4内核，集成浮点运算单元（FPU）和内存保护单元（MPU），运行频率达160MHz，满足高性能计算需求。电机控制专用功能：

高级可编程电机驱动器（A-PMD）：支持复杂电机控制算法。

高级矢量引擎（A-VE+）：优化矢量控制性能，提升电机效率。

内存资源：配备256KB代码闪存和32KB数据闪存，保障程序与数据存储需求。

四、配套软件支持MCU Motor Studio软件提供完整开发环境，包含两大核心组件：

电机控制PC工具：通过高速UART实现参数配置、驱动控制、实时数据记录与故障诊断。电机控制固件：可扩展、可配置的专用固件，简化开发流程，加速产品上市。软件可在东芝官网免费下载，设计简洁且功能多样。

五、行业应用与生态价值

广泛适用性：M4K MCU已在电机控制领域广泛应用，适用于新一代电机驱动设计，如家电、工业自动化等场景。生态合作优势：MIKROE作为嵌入式系统工具生产商，其硬件（如传感器、驱动板）与东芝MCU形成互补，降低客户开发门槛。商业价值：通过整合硬件与软件资源，帮助客户以最小投入完成功能评估与原型开发，缩短研发周期。

六、合作方背景

东芝电子元件及存储装置株式会社：全球领先半导体供应商，提供离散半导体、系统LSI等产品，年销售额超8,500亿日元（75亿美元）。MikroElektronika（MIKROE）：专注于嵌入式系统开发工具，生产微控制器与外围设备连接板卡，拥有mikroBUS?和Click boards?等商标。

此次合作体现了东芝在电机控制领域的技术深耕与生态布局，通过硬件创新与软件支持结合，为行业客户提供高效、可靠的解决方案。

湖北仙童科技有限公司 高端电力电源全面方案供应商 江生 13997866467