MCU在新能源和电力电子的应用【2012新能源开发者论坛精彩...

　　这是一个电网的演变图。不管是电还是水还是煤气，都是一个能源网，能源网都是类似的，我们先来看电网。我们在早期的时候，发电站是分离的，没有一个电网的概念，它是一个发电厂，就给一些家庭供电。到20世纪我们就有一个网的概念，有中国的国家电网、南方电网，所有的发电厂基于同样一个网络定网，作为一个发电厂不是供给某个地区，这样的电网就成整个一个调配了。到了我们21世纪新的电网会有什么样的发展，在这个图面，首先是两个比较显眼的，一个是汽车，一个是风电。我们有一个应用，叫MUU2388，它用在一个什么应用里面呢?就是以后的电动汽车到任何地方会有充电装，汽车往电源上一插，就跟加油一样，以后会让充电时间半个小时充到70—80%，中国国家电网会推充电装这样一个概念。所以这个箭头里面有一个汽车，这个电网就可以给汽车供电。黄色的是风能发电，实际上风能发电是指新能源，包括清洁能源，是靠风能实现，然后它会把风能的能量放到电网上，所以它也由两个箭头，一个箭头是下来放到发电厂代表电网，另外一个箭头代表家庭。这个典型是太阳能，欧洲有太阳能补贴的政策，假设我家里装个太阳能发电装置，很多时候我发出来的电，自己用得多，如果把它白白浪费掉，就损失了效率，他们允许你把这个电通过逆变器放到电网上，就是给电网供电，而且会有电表，按你发出去的电的多少付钱给你，相当于一个小型的发电站。在中国由于电网的一些政策，这些还没有发展开来。所以大家会看到，现在的电网，它的箭头是双向的，20世纪的箭头就是发电厂给你电，你用就行了，没有用得了用不了的问题，现在由于新技术的发生，可能你的家庭可以发电，你发的电可以输送到电网给其他人用。其实这张图是我们整个家庭网络跟其他网络的一个联系，最主要的是左边的这张图，它是一个家庭网络，在家庭网络的里面，会包含几个大的部分，像能源供给、风能、太阳能。安防系统，越来越多的人会有安防门禁，下面这一条就是我们的指示表，燃气表、水表、电表这些，现代还有通讯，就是我们有路由器，大部分的家庭现在都已经宽带入户了，以后中国就是光纤到户，有些家庭还会有数码相框之类的。在这样一个应用里面，以后的家庭，这个概念叫智能家庭，很有可能家庭的设备，包括电冰箱、洗衣机等全都是联网的。联网有什么好处呢?例如以前有一个典型的应用叫“智能电饭煲”，现在可以做到联网，我发个短信，五点钟下班，到家里，电饭煲可以自动煮饭，空调也是一样，现在很热，我到家的时候空调都已经帮我调好了，这是智能家庭对未来的展望，这些都靠MCU在起作用。
　　家庭之外，我们就会接触到电网、城域网。我们有国家电网，国家电网给你供电，你要付钱。以前电表的数据都是靠手工抄的，派一个人到每家每户抄电表，但现在他觉得人工成本高，误差很大，有些人不负责任电表抄错了，你还要找他索赔，诸如此类的问题很多，现在他们想做智能电网，它有一个自动抄表的功能，他希望以后只要把这个网络做好，每个月我们的帐单都是由自动的抄表系统自动发给他，他在后台做好账单，发给我们就好了。在这里我们用得非常多的叫NXP，用在数据采集器和集中器，因为在终端会采集电表数据，再通过集中器往上一级的网络发送，这方面我们的产品很多。再到广域网，就是到了整个全球范围的一个互联网的网络，在这个网络里面，家里每一个灯泡都有IP地址，你甚至在很远的地方拿手机就可以控制那个灯的关和灭。像光伏逆变，我们有MPD162，像智能的灯，现在有些灯泡是有智能音乐功能的，集成了智能无线的东西在里面，像刚才我们所提到的智能电网里面的采集器和集中器，还有游戏家庭比较高端的，会有一个中央显示器，这会用到我们的一个集成TFT驱动的芯片。
　　

　　对于Cortex来讲，我们现在所有的新产品都会基于MCU这个内核系列来发展，它的内核的演变现在趋向于一致，剩下的玩家已经不多了，如果在通用处理器里面只有两家，就是互联网和MAD，在微控制器里面，AM占绝大部分，小的架构已经变成一个小GOS厂，AM当时是手机，AM内核已经出过9亿多了，叫 ARM。A系列大家应该都很熟了，如果用苹果手机或者智能手机，都是CortexA8、A9系列的通用处理器，R系列是用在对实事性要求非常高的场合，例如导弹之类的，M系列就是我们所说的MCU，即微控制器。目前我们主流的内核最低端的是M0，它的成本已经做到低于5块钱人民币。再往上高端是 Cortex M4，这个会有200M左右的主频，而且它支持GFP，可以用来做一些算法。
　　

　　这个是介绍17和18的MCU产品的一些特性，但事实上，整个17和18的性能非常高，外设非常丰富和完整，我们可以讲几个比较特别的。一个是它的主频，现在我们能够做到的主频是120M，它的动态功耗已经可以做到250个每兆赫之间的水平，它还有一些特殊的外设，可能是未来的发展趋势，这将会是一个主流，包括互联网的接口，USB的接口。
　　还有两个特殊的产品，一个是EM773，这个简单来说是这样，我们家里基本上都有一个电表，这个电表告诉你我用了多少电，但是假设我在家里我想知道我的这个空调用了多少电，或者是我这个冰箱用了多少电怎么办?现在是不知道。我们有一个应用叫EM773，它可以把它集成在插座里面，然后它会做一个电能的计量，但是它是非计费级，所谓计费级就是过国家级的标准，它的精度足够来做这个参考数字，但是它不会通过这些认证，所以它叫非计费级的计量芯片。随着大家对能耗越来越关心，这种应用应该会越来越多，我们后续还会发展新的系列，在这个系列里面我们会提供完整的一套开发板。我们会做一个演示，一个插座接上一个负载之后，它会通过无线的传输方式，无线帮放到你的电脑上面，它会给你分析出这个电能的状况，这些都可以监控。
　　

　　

　　我们还有一个电子产品，就是Zigbee的芯片。还有一个大家可能比较关心的叫太阳能光伏逆变系统，在这个系统里面，因为它输出的电流是直流的，它有一个给电池供电的过程，但是太阳能光伏板有个问题，比如说现在太阳很大，可是突然漂来一朵云把太阳遮住了，或者是由于灰尘或者由于其他的原因造成的这个转换效率的降低，所以在这个里面，我们做了一个产品叫做MPT612，它是一个应用定制的IC，它里面会集成一个独有的算法叫MPPD。它里面有一个MCU内核，它对周边有一些配置的灵活性，这颗芯片在未来的测试转换效率会超过99%。整个太阳能逆变系统的一个趋势就是我们后面设想是把所有的太阳能电磁板直接转换成交流电，因为交流电并网比较容易，然后直接就输出了，现在的做法是把它的直流电充到电池里面，变成直流，变成电磁板。还有一个应用比较有意思，我们在杭州有一个客户，他们做太阳能光驱发电，它有一个很大的平面，然后一个个小镜子对着太阳，这个镜子背后有一个MCU，这个MCU是追踪太阳的角度，简单来讲就是说让这个镜子永远对着这个太阳，然后把太阳反射聚焦到一个点上面，聚焦那个点就会把一些液体或是某些特殊材料加热气化，然后用这个原理进行发电，这是非常有意思的一个应用，后面可能会在一些太阳能比较丰富的地区建发电厂。整个MCU在里面的应用会非常多，如果各位对MCU的技术有兴趣，可以跟我们联系。

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