本篇介紹如何在使用RA-T系列芯片時(shí)，通過(guò)使用內(nèi)部比較器ACMPHS配合POE模塊，實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)，從而替代傳統(tǒng)的硬件保護(hù)電路，這樣可以降低項(xiàng)目的BOM成本。本篇文章以RA6T2為例，設(shè)置和使用方法適用于RA-T系列其他芯片和相關(guān)領(lǐng)域。

在電源和馬達(dá)相關(guān)應(yīng)用中，具有一定的功率輸出和能量轉(zhuǎn)換，所以一般需要設(shè)計(jì)保護(hù)動(dòng)作，從而確保在異常情況下，能夠緊急關(guān)閉輸出，停止系統(tǒng)，以保護(hù)設(shè)備和使用人員的安全。在新開(kāi)發(fā)的5KW三相無(wú)橋PFC項(xiàng)目中，用MCU內(nèi)部的ACMPHS模塊配合POE，設(shè)計(jì)保護(hù)動(dòng)作，這樣就替代了傳統(tǒng)過(guò)電流硬件保護(hù)電路，為客戶(hù)減少了硬件成本。

本系統(tǒng)的主要功能是將三相AC380V動(dòng)力電壓轉(zhuǎn)化為DC700V直流電壓，供后續(xù)用電部件使用，設(shè)計(jì)使用功率可達(dá)5kw。系統(tǒng)框圖如下所示。

在如此高功率的應(yīng)用場(chǎng)景下，需設(shè)計(jì)硬件比較電路，時(shí)刻監(jiān)控系統(tǒng)電流的大小。保證在電流異常情況下，能夠切斷系統(tǒng)控制輸出，停止系統(tǒng)運(yùn)行。如采用MCU外部硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，一般需要三套比較器電路。本應(yīng)用中，由于三相電流參與算法調(diào)節(jié)控制，所以這三相電流是芯片必須進(jìn)行采樣的AD信號(hào)?？蓪⑷?a target="_blank">電流采樣數(shù)據(jù)，同時(shí)輸入到MCU中三個(gè)內(nèi)部高速比較器中，疊加DAC模塊的配合，進(jìn)行閾值設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)POE的保護(hù)動(dòng)作。

本文建議使用FSP（關(guān)于FSP的使用介紹可在瑞薩官網(wǎng)上搜索資料作為參考）搭建程序框架。

（1）在工程的stack選項(xiàng)卡中，點(diǎn)擊添加高速比較器功能模塊單元，如下圖所示。由于在應(yīng)用中需要對(duì)三相電流進(jìn)行采樣，所以需要添加三個(gè)高速比較器功能模塊，通道分別選擇0、1、2。

在三個(gè)高速比較器模塊的屬性中，分別選擇三相電流AD輸入作為輸入信號(hào)源（IVCMP）。閾值電壓的設(shè)置部分的具體內(nèi)容，請(qǐng)參考下節(jié)內(nèi)容。

（2）如上圖所示，閾值電壓（IVREF）可采用內(nèi)部DA模塊生成，進(jìn)一步降低外圍電路設(shè)計(jì)需求。DA模塊可同樣的通過(guò)FSP添加。

在DA模塊的屬性中進(jìn)行設(shè)置，本應(yīng)用中重點(diǎn)的設(shè)置包括通道號(hào)、數(shù)據(jù)格式和內(nèi)部輸出使能。

具體的DA輸出電壓值，可在初始化時(shí)，通過(guò)代碼具體設(shè)置。如下所示：（本文只展示功能設(shè)置過(guò)程，具體數(shù)值與系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)，此處不展開(kāi)說(shuō)明）

R_DAC_Write（&g_dac0_ctrl，2860)；

R_DAC_Write（&g_dac1_ctrl，2860)；

R_DAC_Write（&g_dac2_ctrl，2860)；

（3）通過(guò)FSP添加POE保護(hù)模塊。

將內(nèi)部比較器輸出設(shè)置為POE輸入信號(hào)源，POE將根據(jù)比較器的結(jié)果，產(chǎn)生動(dòng)作信號(hào)。

（4）在GPT模塊中設(shè)置POEG禁止輸出使能，在異常情況發(fā)生觸發(fā)時(shí)，切斷GPT的輸出信號(hào)。

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綜上，本文介紹了在使用RA-T系列芯片設(shè)計(jì)電機(jī)和電源相關(guān)項(xiàng)目時(shí)，使用MCU中的內(nèi)部比較器ACMPHS配合POE模塊可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)功能，并展示了FSP設(shè)置所涉及到的關(guān)鍵步驟?？梢宰畲笙薅鹊匕l(fā)揮瑞薩芯片的自身優(yōu)勢(shì)，為客戶(hù)提供更好的解決方案。