基于PPEC32系列多拓扑通用型ARM芯片的车载DCDC应用方案

车载 DCDC 转换器方案基于PPEC32F334RBT7多拓扑通用型ARM芯片，采用Buck + LLC拓扑级联结构，支持开环、恒压、恒流工作模式，具备软启动、预充电电路控制、故障保护和自恢复、采样校正等功能。

Buck 拓扑可适应广泛的电压范围，LLC谐振变换器拓扑具有高效率和软开关特性，两者级联结构可用于宽泛的电压范围、高转换效率、输入输出电气隔离和高功率密度的电源开发，特别适用于车载DCDC转换器电源。

一、PPEC 车载DC/DC转换器

1、方案特点

▍快速交付：继承 PPEC 控制芯片免代码开发优势，短周期快速交付。

▍高转换效率：满载工作效率不低于96%。

▍体积小：轻量化设计，便于安装和布局。

▍宽范围输入：具备宽广的电压输入适应性，能在不同电源环境中稳定运行。

▍高稳定性：屏蔽抗干扰能力强，可长时间110%过载运行。

▍高可靠性：全数字控制，支持 CAN 通信。

▍保护功能完善：具备全面的保护机制和故障自恢复功能。

2、规格参数

3、拓扑结构及功能

支持功能：

▷预充电电路控制，缓解上电冲击。

▷拓扑控制算法稳定，灵活可配置。

▷故障保护阈值、自恢复功能可配置。

▷开环、恒压、恒流多种工作模式。

▷可配置软启动，提高系统稳定性。

▷采样校正功能简单易用。

二、核心功能

拓扑结构：前级 Buck 拓扑实现降压转换，可满足宽范围的电压输入；后级LLC拓扑高频高效传输能量，降低损耗、提升效率和功率密度、减小体积，同时实现电气隔离。

控制功能：控制电路负责 PWM 控制，调节占空比、频率等参数控制输出，还具备软启动功能，防止启动冲击。

保护功能：具备多重保护机制，实时监测电源状态，确保电源可靠运行。

三、软件方案

1、控制策略

系统对前级 Buck 变换器采用闭环控制策略进行精确调节，对后级LLC谐振变换器采用开环控制，确保系统在谐振状态下稳定运行。

系统控制方式如图所示：

▍控制方案优势：电压增益范围宽泛，简化控制流程及LLC 设计，系统稳定性增强。

2、系统流程

软件包含“预充电”、“停止/就绪”、“软起动”、“运行”、“故障”以及“自恢复”几种状态，具体状态流程如图。

▷装置上电后将进入“预充电”状态，预充电电路与控制过程。预充电完成后，等待指令。

▷在收到“运行”指令后进入“软启动”状态。过程中需要进行故障判断。在“运行”状态时，仍需进行故障判断。

▷收到“停止”指令后装置将回到等待指令状态。

▷装置进入“故障”状态后将停止PWM 输出。若需要进行自恢复，则进入自恢复流程，否则保持“故障”状态。

系统时序如图所示：

四、主控芯片

1、主控芯片：PPEC32F334RBT7

PPEC32F334RBT7是森木磊石最新推出的图形化编程数字电源专用ARM Cortex-M4 MCU，以全面图形化零代码编程为电源开发赋能，有效解决了传统电源开发中代码复杂、调试周期长、技术门槛高等痛点，可广泛应用于AC/DC、DC/DC、DC/AC类型的数字电源。

该芯片基于120MHz主频Cortex-M4内核，集成高精度PWM、多协议通信接口等丰富资源，兼容主流ARM芯片引脚布局。配套自研PPEC Workbench免代码开发平台，支持可视化芯片配置与图形化逻辑编程，内置丰富的功能模块组件及各种拓扑工程模板，用户既可快速调用预设方案，亦可自定义功能参数。

2、芯片核心特性

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