FPGA可以用来做数字电源吗？-综合电源技术-世纪电源网社区

邹姜一郎

邹姜一郎
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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？

		2 Coming.Lu Coming.Lu 离线 LV7 版主积分：50216 \| 主题：39 \| 帖子：16006 访问空间发消息积分:50216 版主 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。回复 \| 举报 \|

			3 taotaoge taotaoge 离线 LV6 高级工程师积分：1238 \| 主题：1 \| 帖子：97 访问空间发消息积分:1238 LV6 高级工程师 2020-4-28 09:10:35
			是的呢，要看看用在什么地方了回复 \| 举报 \|

				6 Coming.Lu Coming.Lu 离线 LV7 版主积分：50216 \| 主题：39 \| 帖子：16006 访问空间发消息积分:50216 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。回复 \| 举报 \|

					11 邹姜一郎邹姜一郎离线 LV8 副总工程师积分：2393 \| 主题：89 \| 帖子：494 访问空间发消息积分:2393 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？回复 \| 举报 \|

						19 Coming.Lu Coming.Lu 离线 LV7 版主积分：50216 \| 主题：39 \| 帖子：16006 访问空间发消息积分:50216 版主 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。回复 \| 举报 \|

				17 邹姜一郎邹姜一郎离线 LV8 副总工程师积分：2393 \| 主题：89 \| 帖子：494 访问空间发消息积分:2393 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？回复 \| 举报 \|

		4 gxg1122 gxg1122 离线 LV8 副总工程师积分：9040 \| 主题：41 \| 帖子：1255 访问空间发消息积分:9040 LV8 副总工程师 2020-4-28 12:45:42
		高端的数字电源可以，成本高回复 \| 举报 \|

			18 邹姜一郎邹姜一郎离线 LV8 副总工程师积分：2393 \| 主题：89 \| 帖子：494 访问空间发消息积分:2393 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？回复 \| 举报 \|

		5 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：102089 \| 主题：115 \| 帖子：29420 访问空间发消息积分:102089 版主 2020-4-28 15:20:47
		不宜回复 \| 举报 \|

		7 Maxwell-Y Maxwell-Y 离线 LV6 高级工程师积分：552 \| 主题：0 \| 帖子：20 访问空间发消息积分:552 LV6 高级工程师 2020-4-30 10:51:28
		肯定可以啊，数字控制嘛。回复 \| 举报 \|

		8 sun_yh sun_yh 离线 LV6 高级工程师积分：1899 \| 主题：11 \| 帖子：38 访问空间发消息积分:1899 LV6 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。回复 \| 举报 \|

			12 邹姜一郎邹姜一郎离线 LV8 副总工程师积分：2393 \| 主题：89 \| 帖子：494 访问空间发消息积分:2393 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？回复 \| 举报 \|

				27 sun_yh sun_yh 离线 LV6 高级工程师积分：1899 \| 主题：11 \| 帖子：38 访问空间发消息积分:1899 LV6 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 回复 \| 举报 \|

			15 邹姜一郎邹姜一郎离线 LV8 副总工程师积分：2393 \| 主题：89 \| 帖子：494 访问空间发消息积分:2393 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。回复 \| 举报 \|

				28 sun_yh sun_yh 离线 LV6 高级工程师积分：1899 \| 主题：11 \| 帖子：38 访问空间发消息积分:1899 LV6 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回复 \| 举报 \|

		9 tmcent tmcent 离线 LV10 总工程师积分：29246 \| 主题：243 \| 帖子：1197 访问空间发消息积分:29246 LV10 总工程师 2020-5-3 20:23:35
		可以啊，就是成本相对较高回复 \| 举报 \|

			13 邹姜一郎邹姜一郎离线 LV8 副总工程师积分：2393 \| 主题：89 \| 帖子：494 访问空间发消息积分:2393 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。回复 \| 举报 \|

		10 tmcent tmcent 离线 LV10 总工程师积分：29246 \| 主题：243 \| 帖子：1197 访问空间发消息积分:29246 LV10 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回复 \| 举报 \|

			14 邹姜一郎邹姜一郎离线 LV8 副总工程师积分：2393 \| 主题：89 \| 帖子：494 访问空间发消息积分:2393 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。回复 \| 举报 \|

		16 邹姜一郎邹姜一郎离线 LV8 副总工程师积分：2393 \| 主题：89 \| 帖子：494 访问空间发消息积分:2393 LV8 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。回复 \| 举报 \|

			20 westbrook westbrook 离线 LV8 副总工程师积分：8214 \| 主题：13 \| 帖子：1304 访问空间发消息积分:8214 LV8 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。回复 \| 举报 \|

		21 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：132614 \| 主题：37519 \| 帖子：55802 访问空间发消息积分:132614 版主 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。回复 \| 举报 \|

			24 邹姜一郎邹姜一郎离线 LV8 副总工程师积分：2393 \| 主题：89 \| 帖子：494 访问空间发消息积分:2393 LV8 副总工程师 2020-5-6 09:27:27
			谢谢。有厂商推出FPGA电源产品吗？回复 \| 举报 \|

				29 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：132614 \| 主题：37519 \| 帖子：55802 访问空间发消息积分:132614 版主 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。回复 \| 举报 \|

		22 adobepdf adobepdf 离线 LV10 总工程师积分：25854 \| 主题：66 \| 帖子：388 访问空间发消息积分:25854 LV10 总工程师 2020-5-6 08:40:57
		现在好多电源都用fpga了回复 \| 举报 \|

			25 邹姜一郎邹姜一郎离线 LV8 副总工程师积分：2393 \| 主题：89 \| 帖子：494 访问空间发消息积分:2393 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。回复 \| 举报 \|

			30 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1765 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1765 LV6 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！回复 \| 举报 \|

		23 adobepdf adobepdf 离线 LV10 总工程师积分：25854 \| 主题：66 \| 帖子：388 访问空间发消息积分:25854 LV10 总工程师 2020-5-6 08:41:54
		fpga特别在可调电源上应用比较多回复 \| 举报 \|

			26 邹姜一郎邹姜一郎离线 LV8 副总工程师积分：2393 \| 主题：89 \| 帖子：494 访问空间发消息积分:2393 LV8 副总工程师 2020-5-6 09:28:50
			哪些厂商推出了FPGA电源？回复 \| 举报 \|

		31 ksayy ksayy 离线 LV6 高级工程师积分：1386 \| 主题：4 \| 帖子：22 访问空间发消息积分:1386 LV6 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 回复 \| 举报 \|

			32 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1765 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1765 LV6 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，感觉成本有点高回复 \| 举报 \|

				33 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10937 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10937 LV10 总工程师 2021-12-26 00:29:07
				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？回复 \| 举报 \|

					34 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1765 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1765 LV6 高级工程师 2021-12-26 12:42:42 倒数10
					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。回复 \| 举报 \|

						35 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10937 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10937 LV10 总工程师 2021-12-26 13:33:07 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。” 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。回复 \| 举报 \|

							36 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1765 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1765 LV6 高级工程师 2021-12-26 17:15:01 倒数8
							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。回复 \| 举报 \|

								37 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10937 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10937 LV10 总工程师 2021-12-27 19:41:10 倒数7
								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。回复 \| 举报 \|

									38 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1765 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1765 LV6 高级工程师 2021-12-28 18:53:19 倒数6
									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。回复 \| 举报 \|

										39 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10937 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10937 LV10 总工程师 2021-12-28 22:37:57 倒数5
										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。回复 \| 举报 \|

											40 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10937 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10937 LV10 总工程师 2021-12-28 22:40:10 倒数4
											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 回复 \| 举报 \|

陈加勇

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2021-12-29 10:56:08
倒数3

   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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2022-4-2 13:33:56
倒数2

"MHz的采样率和闭环。"这个点个赞！

		43 kelei999999 kelei999999 离线 LV2 本网技师积分：118 \| 主题：0 \| 帖子：10 访问空间发消息积分:118 LV2 本网技师最新回复 2024-5-5 13:27:47 倒数1
		完全可以，我曾经用FPGA做过变频器，只是成本稍微有点高。如果做高性能数字电源，那么FPGA的优势非常明显回复 \| 举报 \|