飛思卡爾公司的PXS20是32位雙核雙發射器的電源架構微控制器，滿足安全標準IEC61511和IEC61508（SIL3），能降低設計復雜性和減少所用的元件。雙發射級流水線核，可變長度編碼（VLE），集成了存儲管理單元（MMU）和信號處理引擎，帶誤差檢測代碼的4KB指令緩存，主要用于消費類電子，工業控制，太陽能逆變器，機器人和馬達控制等。此處介紹了PXS20主要特性，方框圖，以及采用PXS20控制的太陽能逆變器基本架構，1kW，3kW，10kW和大于10kW以及微逆變器的太陽能逆變逆變器。解決方案架構圖。

PXS20系列32位PowerArchitecture?微控制器專門用于滿足安全標準IEC61511和IEC61508（SIL3）的要求。它通過將關鍵功能安全特性放在具有雙核，雙問題架構的單個芯片上來降低設計復雜性和組件數量，該架構可以在鎖步模式（冗余處理和計算）與解耦并行模式（獨立的內核操作）之間靜態切換）。PXS20微控制器是SafeAssure解決方案。

PXS20系列微控制器是基于Power Architecture技術構建的片上系統設備，并包含一些增強功能，可改善架構在嵌入式應用中的適應性，并包括對數字信號處理（DSP）的附加指令支持。），并集成諸如增強的時間處理器單元，增強的排隊模數轉換器，控制器局域網和增強的模塊化輸入輸出系統等技術。

PXS20系列32位微控制器是集成安全控制器中的最新成果。PXS20系列的高級且經濟高效的主處理器內核符合Power Architecture嵌入式類別。它以高達120 MHz的速度運行，并提供針對低功耗進行了優化的高性能處理。它利用了當前Power Architecture設備的可用開發基礎架構，并得到軟件驅動程序，操作系統和配置代碼的支持，以協助用戶實施。

PXS20主要特性：

?高性能e200z4d雙核

– 32位PowerArchitecture?技術CPU

–核心頻率高達120 MHz

–雙發行的五級流水線內核

–可變長度編碼（VLE）

–內存管理單元（MMU）

–帶有錯誤檢測代碼的4 KB指令高速緩存

–信號處理引擎（SPE）

?可用內存

- 1 MB閃存ECC

- 128 KB的片上SRAM，帶有ECC

-內置RWW能力EEPROM仿真

?SIL3 / ASILD創新的安全理念：鎖步模式和故障安全保護

的球關鍵組件（例如CPU內核，eDMA，交叉開關）的復制（SoR）

–故障收集和控制單元（FCCU）

–連接到FCCU的SoR的輸出上的冗余控制和檢查器單元（RCCU）

–硬件觸發的

啟動時內置內存自測（MBIST）和邏輯（LBIST）–啟動時內置自測用于軟件觸發的ADC和閃存

–復制安全性增強的看門狗

–復制結溫傳感器

–不可屏蔽中斷（NMI）

– 16區存儲保護單元（MPU）

–時鐘監視單元（CMU）

–電源管理單元（PMU）

–循環冗余校驗（CRC）單元

?解耦并行模式，可高效使用復制核

?Nexus Class 3+接口

?中斷

–復制的16優先級控制器

–復制的16通道eDMA控制器

?可以分別編程為輸入，輸出或特殊功能的GPIO

?三個6通道通用eTimer單元

?2個Flex PWM單元

–每個模塊4個16位通道

?通信接口

– 2個LINFlexD通道

– 3具有自動芯片選擇生成功能的DSPI通道

– 2個帶有32個消息對象的FlexCAN接口（2.0B有效）

FlexRay模塊（V2.1版本A），帶有2個通道，64個消息緩沖區和高達10 Mbit / s的數據速率

?兩個12-位模數轉換器（ADC）

– 16個輸入通道

–可編程交叉觸發單元（CTU），用于將ADC的轉換與定時器和PWM同步

?正弦波發生器（帶低通濾波器的D / A）

?片上CAN / UART自舉程序

?3.0 V至3.6 V單電源

?環境溫度范圍–40℃至125℃

?結溫范圍–40℃至150 ℃

PXS20目標應用：

消費者：

鍋爐加熱控制工業

可編程邏輯控制（PLC）

輸入輸出控制（I / O控制）

離網太陽能逆變器

商用太陽能逆變器

住宅太陽能逆變器

無人駕駛汽車（地面，空氣，水）

運動控制

過程控制

機器人機械手

機器人手臂

醫療/保健

麻醉

機監護儀 通氣機和呼吸

機電機控制

步進電機

圖1。PXS20

控制的太陽能逆變器PXS20控制的太陽能

逆變器

如今，對綠色能源的需求非常強勁。滿足這種需求的一種可能的選擇是將太陽能轉換成電能。此過程由光伏（PV）太陽能電池板支持，該太陽能電池板會產生各種DC輸出電壓和輸出功率。

在從直流電到交流電的轉換中，專用的逆變器為太陽能電池板保持正確的工作點，以最大程度地利用太陽能。飛思卡爾半導體基于PowerArchitecture?技術構建的處理器非常適合于控制此類逆變器。飛思卡爾提供了許多基于Power Architecture技術的PX微控制器產品組合，用于電源管理和電機控制應用。這些設備的目標產品組合包括消費，工業和其他市場。PX系列電源架構設備中的一個微控制器可以控制整個三相逆變器的各種配置和輸出功率。

圖2.太陽能晶體逆變器基本架構圖

圖3.采用H橋拓撲的太陽能渦輪逆變器的PWM連接示意圖

該演示器使用標準的PXS20控制器板和可支持H橋或H5拓撲的三相逆變器模擬板。每相的輸入由隔離的15V DC電源表示（替換此演示器中的太陽能電池板）?？刂坪蜏y量電路可以由分離的DC電源或相電源之一供電。

圖4.太陽能晶體逆變器演示板外形圖

圖5.小于1kW的太陽能渦輪逆變器解決方案

圖6.小于3kW的太陽能同軸逆變器解決方案

圖7.小于10kW的太陽能渦輪逆變器解決方案

圖8.大于10kW的太陽能渦輪逆變器解決方案

圖9.太陽能微逆變器解決方案

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