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未解决

FPGA可以用来做数字电源吗?

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1
邹姜一郎
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副总工程师
  • 2020-4-27 15:21:11
10问答币
请问:
      FPGA可以用来做数字电源吗?有参考设计案例吗?
      FPGA和DSP做数字电源的优缺点是什么?
Coming.Lu
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  • 2020-4-28 08:17:48
 
FPGA成本比较高吧。
数字电源,需要 模拟,数字,驱动 等电路,要是能把这些做到一起就比较方便使用。
taotaoge
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高级工程师
  • 2020-4-28 09:10:35
 
是的呢,要看看用在什么地方了
Coming.Lu
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版主
  • 2020-4-28 18:19:42
 
现在几大厂家都有出数字的电源IC,基本的东西都集成了。
但只能是指定的拓朴,而且代码不完全开放。
邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2020-5-4 16:22:17
 
您指的大厂是哪几家?我想找一些基于FPGA的数字电源设计案例。基于DSP的设计案例我从TI和Microchip官网上找到了一些。不知道还有哪些DSP大厂做数字电源?

Coming.Lu
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  • 2020-5-5 08:15:46
 
英飞凌,ST 等。
但那些估计不是FPGA,最主要是很多信息不开放。
邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2020-5-4 17:28:56
 
那什么场合更适合用FPGA?而不是用DSP或者模拟PWM控制器?
gxg1122
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LV8
副总工程师
  • 2020-4-28 12:45:42
 
高端的数字电源可以,成本高
邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2020-5-4 17:29:27
 
您指的高端电源是指什么场合?为什么更适合用FPGA?
nc965
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  • 2020-4-28 15:20:47
 
不宜
Maxwell-Y
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高级工程师
  • 2020-4-30 10:51:28
 
肯定可以啊,数字控制嘛。
sun_yh
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高级工程师
  • 2020-5-1 16:31:30
 
我根据我个人经验说一下,希望有帮助。
FPGA肯定是可以来做数字电源的,应用的话也有,个人知道的主要是用在大功率的逆变器,光伏,APF以及HVDC等案列上,而且多是DSP和FPGA混用,FPGA可能大多是处理通信,很少做电源控制;DSP则做控制。当然,也有用FPGA做控制的,对性能要求比较高的地方了;
而DCDC电源,一般很少用FPGA,(研究所可能会用,据说能上天)。工业界考虑成本一般不会用FPGA或者DSP,这个我不敢确定。
但是有一点是,业界有做数字IC的DCDC控制芯片的,就是把VERILOG程序设计成IC,不直接用FPGA。
邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2020-5-4 16:24:16
 
您指的“用VERILOG程序设计成IC“是ASIC吗?

sun_yh
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高级工程师
  • 2020-5-6 13:31:54
 
对,设计成控制芯片这样,算是定制asic
邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2020-5-4 16:28:26
 
有参考设计吗?
我没有用过FPGA,只是在网上查到FPGA的主要供应商是ALTERA和XILINX。
不知道从哪里能找到基于FPGA的开发案例。
类似于从TI、Microchip找到基于DSP的数字电源开发板一样。


sun_yh
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高级工程师
  • 2020-5-6 13:32:50
 
这个没有,之前也是在前人基础上学习的
tmcent
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总工程师
  • 2020-5-3 20:23:35
 
可以啊,就是成本相对较高
邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2020-5-4 16:27:10
 
有参考设计吗?
我没有用过FPGA,只是在网上查到FPGA的主要供应商是ALTERA和XILINX。
不知道从哪里能找到基于FPGA的开发案例。
类似于从TI、Microchip找到基于DSP的数字电源开发板一样。

tmcent
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总工程师
  • 2020-5-3 20:24:19
 
FPGA成本不低吧,不过对于高端电源是不错的选择
邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2020-5-4 16:27:48
 
有参考设计吗?
我没有用过FPGA,只是在网上查到FPGA的主要供应商是ALTERA和XILINX。
不知道从哪里能找到基于FPGA的开发案例。
类似于从TI、Microchip找到基于DSP的数字电源开发板一样。


邹姜一郎
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副总工程师
  • 2020-5-4 16:28:59
 
有参考设计吗?
我没有用过FPGA,只是在网上查到FPGA的主要供应商是ALTERA和XILINX。
不知道从哪里能找到基于FPGA的开发案例。
类似于从TI、Microchip找到基于DSP的数字电源开发板一样。


westbrook
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副总工程师
  • 2020-5-5 21:13:20
 
Microchip有FPGA,应该没有应用在电源上的案例。
xkw1cn
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  • 2020-5-5 22:38:25
 
FPGA可以用于数字电源。旦是否能用;取决于汇编的运算核是否有足够的实时性和抗扰自愈性。
是否适合用;取决于系统控制要求。由于FPGA需要外配AD、DA和ROM,系统相对复杂,对工程师要求很高,并不适合白菜类电源。
是否够用,取决于你对FPGA分配任务多少。有全FPGA结构,也有模拟数字混合方案,对FPGA规模要求并不一致。
邹姜一郎
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副总工程师
  • 2020-5-6 09:27:27
 
谢谢。有厂商推出FPGA电源产品吗?
xkw1cn
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  • 2020-5-7 21:46:29
 
FPGA只用于小批量和数字原型电源,后期批产都是固化ASIC。
adobepdf
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总工程师
  • 2020-5-6 08:40:57
 
现在好多电源都用fpga了
邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2020-5-6 09:28:13
 
谢谢,哪些厂商推出了FPGA电源?我想看看他们是怎么做的。
陈加勇
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高级工程师
  • 2021-12-17 20:26:41
 
      前辈您好,请问您知道哪些用FPGA做电源的实例呢?麻烦指点一下。谢谢!
adobepdf
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总工程师
  • 2020-5-6 08:41:54
 
fpga特别在可调电源上应用比较多
邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2020-5-6 09:28:50
 
哪些厂商推出了FPGA电源?
ksayy
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高级工程师
  • 2021-12-17 21:22:11
 
刚好这几天看的法国萨福焊机,拍了几张照片。10年前林肯焊机就是FPGA了,powerwave 450

DIGI.jpg
DIGI.jpg
陈加勇
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高级工程师
  • 2021-12-18 19:22:14
 
      感谢前辈,最近我也在用FPGA做电源,感觉成本有点高
BingSun
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总工程师
  • 2021-12-26 00:29:07
  • 倒数10
 
MCU价格有几毛到几十块的,DSP有几块到几百块的,32位ARM也是几块到几百块的。

FPGA有块把钱到几万块钱的。

为什么要用FPGA设计电源?块把钱到十几块的也只能当个辅助器件用,几百块或几千块的也难敌几块到几十块的数字电源芯片。
为什么要用FPGA设计电源?因为数字电源芯片反应不够快吗?
为什么要用FPGA设计电源?因为数字电源芯片不能满足电路拓扑要求?
为什么要用FPGA设计电源?只是用它的逻辑门吗?
为什么要用FPGA设计电源?需要它来做运算吗?
为什么要用FPGA设计电源?就当是一个辅助器件?
为什么要用FPGA设计电源?就只想装13一下?
陈加勇
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高级工程师
  • 2021-12-26 12:42:42
  • 倒数9
 
   FPGA是并口的,在高速ADC采样传输数据的时候有用。
   特别是电机控制方面,我朋友在汇川,他们就是用ARM+FPGA做控制器,做出来的效果比单DSP或单ARM好很多。
BingSun
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总工程师
  • 2021-12-26 13:33:07
  • 倒数8
 
FPGA是并口的,在高速ADC采样传输数据的时候有用。
   特别是电机控制方面,我朋友在汇川,他们就是用ARM+FPGA做控制器,做出来的效果比单DSP或单ARM好很多。

如果这样,我想大概率ARM仍是主力,担当核心算法与控制。FPGA就当一个辅助逻辑器件,用的也就是几块钱到几十块的器件,用于扩充ARM引脚不足,与控制器逻辑扩展。
陈加勇
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高级工程师
  • 2021-12-26 17:15:01
  • 倒数7
 
     是的,FPGA做通信用。做控制的话,还是ARM好用。
               FPGA做高速信号处理,高速ADC采样等。
               现在FPGA涨价了,几块钱买不到了,翻了好几倍。您有性价比高的FPGA型号推荐吗?

     这种ARM+FPGA方案做出来的电源,卖价也是很高的。
BingSun
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总工程师
  • 2021-12-27 19:41:10
  • 倒数6
 

价格方面跨度远比其它芯片大得多,在JLC上有2块钱到几万块的。

比如你说实现高速AD采样与通信,是如何实现的?
在电机控制上我认为大多是DSP或是ARM都是用片上集成ADC,就算是用独立ADC芯片,那么FPGA又是如何将数据传到ARM或DSP芯片呢?与DSP或ARM直接读取ADC数据相比较是否可以再高效与快速?
在高速通信方面,因为最终要接入DSP或ARM,所以在电源或电机控制领域FPGA也无法发挥通信上的优势。

当然你要上个几千块或是几万块钱的片子,那另当别论。
陈加勇
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高级工程师
  • 2021-12-28 18:53:19
  • 倒数5
 
  Ti公司有并口的ADC采样芯片,采样精度高而且采样速率快。
   AD采样关系到整个系统的精度,片上ADC精度不是很高。常见的片上采样10位和12位,16位的都很少。片外ADC采样率轻松做到几十兆。

   而且,FPGA的IO口的上升时间和下降时间比ARM,dsp的短很多。这样的话,用FPGA做高分辨率,MHz级别的数字电源。并口运算速度也比基于过程控制的DSP,ARM快。

   最大的缺点是价格较贵。编程相对于DSP、ARM较复杂。

BingSun
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总工程师
  • 2021-12-28 22:37:57
  • 倒数4
 
问题1、目前大多电机控制板都不会用片外ADC。
问题2、就算采样片外ADC,无论ADC速度有多快,通过FPGA有多快的传输能力,最终由DSP或ARM接收并处理。也就是说最终仍然受限于DSP的接收与处理能力。
BingSun
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LV10
总工程师
  • 2021-12-28 22:40:10
  • 倒数3
 
STM32F334 / STM32F474等芯片可以用于设计高端电源,在电机方面大多只用到普通ARM芯片,如STM32F103
陈加勇
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高级工程师
  • 2021-12-29 10:56:08
  • 倒数2
 
     STM32F334是我三年前用过的芯片了,STM32G474是我两年前用过的芯片了。STM32F103是我7年前用过的芯片了。
     STM32F334主频太低了,72MHz,G474有180MHz。
     主要是ST使用的架构和Microchip的dsPIC、Ti的DSP不一样,而且ST现在做HAL库,层层封装,调用比较困难。效率比较低。
      而且最近一两年,ST的价格猛涨。性价比不高呀。

     1、FPGA也可以做运算,包括乘法和加减运算,定点小数的运算,而且这种硬件运算比DSP的软件运算效率高。其实在电源领域,闭环程序的计算量不是很大。PI计算使用乘法和加法就能替代。
     2、FPGA+ARM,ARM主要做显示,人机交互等对实时要求不高的场合,FPGA主要负责实时运算。
     3、当然,电机控制有内部ADC方案,也有FPGA方案。看应用场合吧,也看价格。

     4、我自己使用FPGA主要想突破MHz的采样率和闭环。模块化,数字化,高功率密度化。
Maxwell-Y
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高级工程师
最新回复
  • 2022-4-2 13:33:56
  • 倒数1
 
"MHz的采样率和闭环。"这个点个赞!
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