双向电源控制技术广泛应用于户用储能、便携式储能和电动汽车等应用，在能源使用效率备受关注的今天，双向电源必须满足更高的效率和可靠性标准，高转换效率已成为数字电源市场竞争的关键，这不仅顺应全球节能减排的趋势，也对促进电子设备小型化、集成化起到关键作用。

近年来第三代半导体材料如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）在数字电源中的应用逐渐崭露头角，推动电源向小型化、高效化方向迈进，但与传统硅基半导体材料相比，其成本依然较高，这在一定程度上制约了其在大规模应用中的普及速度。

AC/DC数字电源电路的拓扑结构通常由前级功率因数校正（PFC）和后级隔离型直流/直流（DC/DC）变换器组成，通常需分别由两颗实时微控制器进行控制，存在以下问题：

· 芯片间的通信和数据交换实时性不足；

· 系统设计相对复杂，一定程度上增加选型、采购、升级、维护成本。

针对电源行业对高效率、低成本以及双向工作能力的迫切需求，极海推出了全数字双向电源参考方案。该方案采用单颗G32R501实时控制双核MCU，基于两相交错的图腾柱PFC和LLC谐振变换器，结合传统硅MOSFET，实现两级变换器双向软开关工作，为实现高效率、低成本的双向数字电源解决方案提供了选择。

G32R501全数字双向电源参考方案介绍

极海G32R501全数字双向电源参考方案，具备高效率、高可靠、高转换率、低噪声和高性价比等特点，同时配备全面的输入/输出保护和软启动功能，适用于通信电源、服务器电源、便携储能电源等多种场景。

该电源由两级功率拓扑单元组成，前级为两相交错图腾柱功率因数校正（PFC）电路，采用600V传统的硅功率MOSFET；后级LLC谐振变换器采用原边全桥结构，并通过两个变压器分摊损耗，副边由两组全波同步整流电路并联构成。

G32R501全数字双向电源参考方案实现框图

G32R501全数字双向电源参考方案部分参数

G32R501全数字双向电源参考方案优势：

• 单芯片高算力控制：G32R501主频高达250MHz，可在单核内实现两级变换器控制环路；

• 集成模块化设计：G32R501内置PWM、COMP和CAP等，通过高速霍尔芯片采集电感电流，无需外部过零检测，支持峰值电流灵活控制两相交错图腾柱PFC（临界模式），实现PFC全工作范围的软开关，有效避免MOSFET反并联二极管的反向恢复损耗；

• 高效能量转换：AC-DC和DC-DC两级变换器，支持软开关和双向控制，整流/逆变模式峰值效率＞96.5％，额定工作效率＞96％，各工况效率完全符合80Plus钛金标准；

• 灵活输入输出：高效转换单相交流输入电压至直流输出电压，支持适宜电压范围内对电池系统恒功率充放电；

• 闭环交错并联技术：实现两相变频脉冲180°交错控制，降低电流纹波和谐波，提升轻载效率；

• 快速保护与散热：电源具有快速响应保护功能，配合可调速风扇散热；

• 实时监控与调整：支持与上位机连接，可通过上位机实现运行监控、参数调整和程序升级。

G32R501全数字双向电源参考方案测试数据

G32R501实时控制MCU介绍：

• 高效运算处理性能：增强型存储空间RAM可灵活配置为零等待访问周期ITCM和DTCM，通过Cortex-M52内核的ACI功能，可将自定义指令直接纳入内核处理，大幅提高运算能力，为电源应用中常用滤波器、补偿器、锁相环等算法提供运算加速；

• 精准控制外设：内置16个PWM通道，均支持典型值150ps的HRPWM输出，满足电源应用占空比、开关频率、移相或死区的高分辨率控制要求；

• 丰富模拟外设：7个比较器，均内置2个12-bit DAC，支持消隐和滤波功能，可实现数字电源的峰值电流控制、过零检测及跳闸监控保护；

• 4个可编程逻辑单元FLB，可为电源驱动提供灵活的组合逻辑或时序控制；

• 3个3.45 MSPS 12-bit ADC，支持31个外部通道，可为电源提供同步采集和短延时采集需求;

• 工作温度覆盖-40℃~125℃，对电磁环境有更高容忍度，可适应复杂工况环境。

G32R501实时控制MCU关键特点

面向数字电源应用市场，极海凭借性能卓越的G32R501实时控制MCU产品线、具备丰富成熟经验的方案设计团队以及快速响应的技术支持，可满足工业控制和消费电子应用的数字电源需求，目前已与多家终端厂家开展了深度合作。极海将基于市场实际需求，持续在产品线布局、功能、性能上持续突破创新，助力数字电源产业向更高效率、更高功率密度、低成本发展，推动整个能源体系向绿色、可持续的发展方向转型。

车载空调控制器作为汽车舒适性系统的核心组件，能够精准调节车内温度、风速和风向，同时集成了空气净化、湿度控制等功能，以确保驾乘人员享有舒适的车内环境。随着汽车制造商和消费者愈发关注驾乘体验，车载空调控制器的功能和智能化程度已成为衡量汽车品质的重要指标之一。

在汽车技术不断进步与环保要求的推动下，高效且智能的车载空调控制器市场需求日益增长。整机系统主要由MCU、电源模块、显示面板、多种传感器模块、执行单元、电机和高低边驱动等模块组成，而MCU作为整个控制器的核心器件，对于保障车载空调控制器的高抗干扰性和可靠性尤为重要。

G32A1445车载空调控制器应用方案介绍

车辆环境对可靠性和稳定性的要求高，因此在选择车载空调控制器的MCU时，需考虑车辆特有的环境因素，如温度波动、振动、电磁干扰等。针对系统的关键设计与功能需求，搭载极海G32A1445汽车通用MCU的车载空调控制器应用方案，已成功量产上车，可实现温度调节、风速控制、空气分布控制、内外循环自动模式选择、除湿、空气净化、后窗加热、定时控制、状态显示、故障诊断等功能，全面满足汽车舒适环境的要求。

主控G32A1445汽车通用MCU与显示面板、传感器、执行单元、控制模块、空调制冷剂循环系统等模块组合实现空调控制系统。具体来说，G32A1445通过LPSPI控制执行器来控制风扇电机工作；通过灵活输入检测处理执行器来传输AC反馈信号、除霜反馈信号、压力开关信号等，实现诊断和状态显示功能；通过LIN总线与空调面板显示屏传输状态。

G32A1445车载空调控制器应用方案框图

G32A1445车载空调控制器应用方案特点：

■  集成CFGTMR定时器模块，来驱动鼓风机、压缩机、步进电机等应用，满足不同暖通空调系统加热、冷却、通风、清洁或除湿等功能操作

■  通过多路ADC（4路温度传感器、1路湿度传感器、2路环境传感器），轻松采集空调控制器各类传感数据信息

■  通过CAN总线，将当前空调状态信息传送到整车CAN网络，实现对空调压缩机、PTC\鼓风机等部件的精确控制

■  支持过压、欠压、过流、过温保护等故障检测功能，保证系统的可靠性和安全性

■  符合2.0A/2.0B（主动）规范，通信速率高达1Mbit/s，满足与汽车CAN总线系统进行交互通信，实现车辆总线快速稳定交互通信要求；可升级的CANFD协议，数据长度最大支持64字节，比特率最高支持8Mbit/s

G32A1445 汽车通用MCU关键特点

极海致力于满足汽车系统设计中越来越复杂的功能需求与关键性能指标，持续用高品质汽车芯片产品及配套方案广泛支持汽车细分场景应用。基于G32A1445/1465系列汽车通用MCU的量产级应用方案，为智能汽车在安全系统、动力系统、控制系统、信息娱乐系统技术创新与升级提供了有力支撑。

车载冰箱是一种专为汽车应用设计的便携式冷藏设备，尤其适用于长途旅行或户外露营。随着电动汽车的普及与消费者对健康饮食的重视，车载冰箱在给用户提供极大便利的同时，其市场关注度也在持续上升，并呈现出稳步增长的发展态势。

随着技术的升级与各厂商的持续推广，车载冰箱正朝着智能化、节能化、多功能化的方向全面升级。在车载冰箱的智能控制系统中，微控制器（MCU）负责精准调节温度、定时开关、故障检测等功能。极海基于G32A1445汽车通用MCU的车载冰箱应用方案，可根据用户不同需求进行灵活调整和优化，支持多种配件扩展，为用户提供多样化的使用功能和体验，并且在低功耗应用模式下表现更加出色。

G32A1445 车载冰箱应用方案介绍

极海车载冰箱应用方案，采用G32A1445汽车通用MCU作为主控芯片，通过检测温度传感器去实时监控冰箱内部温度；通过UART/CAN/BLE接收用户设置的信息，智能化的比较冰箱的设定温度与实际温度，据此来判断是否启动制冷单元、调整制冷强度，确保精准控制冰箱温度；为了最大限度的提高驾驶舱的舒适性与友好性，该方案还可直观的将当前温度和运行状态显示在面板上，用户一目了然并可随时进行相关调整。同时G32A1445还可为整个冰箱系统提供可靠的电控支持，涵盖温度控制、节能模式、安全保护、用户界面交互、故障提醒等功能，提升整体的乘车体验。

G32A1445车载冰箱应用方案框图

G32A1445 车载冰箱应用方案特点：

■   集成多种接口，满足多种智能功能

■   集成功能安全模块，实现稳定的通信以及安全

■   与汽车CAN总线系统进行通信，实现冰箱界面的控制和交互

■   通过UART/CAN精准控制冰箱模式

■   实现可视化实时准确监测

■   硬件外围兼容性高

■   制冷/热范围：-18℃~50℃

■   温度功率：制冷30W、制热50W

G32A1445 汽车通用MCU关键特点

在汽车电子芯片领域，极海持续革新各项关键技术，积极拓展产品组合并实现规模量产，致力于满足客户不断增加的产品智能化、场景化需求，并实现数智化转型。同时，极海还提供量产级开发生态，以助力客户实现更高效率智能应用开发、加速产品量产落地。

7月25日，由AspenCore主办的2024全球MCU暨嵌入式生态发展大会，在深圳罗湖君悦酒店如期举行。此次大会为来自消费电子、家电、工业控制、通信网络、新能源汽车、物联网领域、储能领域的OEM厂商和嵌入式方案集成商代表带来MCU及嵌入式系统领域的最新技术趋势和应用解决方案。

在本次主论坛上，极海高级产品经理刘洋发表了题为《极海MCU+, 赋能工业与汽车智能化》的主题演讲。他详细阐述了极海MCU及MCU+产品阵列在工业控制与汽车电子领域的最新技术进展与应用，并介绍了极海今年推出的多款创新产品，包括通用及专用微控制器、栅极驱动器、LED矩阵控制器等。

工业与汽车智能化是当前技术发展的重要方向，在高效、安全、互联的发展主题下，各领域对核心元器件的功耗、性能、集成度、可靠性、可扩展性等要求也越来越高。目前极海MCU+产品线已发展成跨高/中/低端、跨领域应用的广泛产品组合，满足了多领域的应用需求，展示了极海在技术和产品多样性上的强大实力。

面向电机控制领域

极海打造的APM32M3514电机控制专用SoC、GHD3440电机专用栅极驱动器在创新应用与展示区域精彩亮相，还展出了高压水泵、通用步进电机驱动器、手持吸尘器、破壁机等电机应用方案，方案均充分满足整机系统的可靠性、续航、成本、运行速率、噪声、可拓展性、安全等升级要求，极海提供多种核心电机控制算法满足行业需求，助力用户释放更多应用价值。

面向工业与能源领域

基于可靠性、兼容性与实时性需求，极海在现场展示了全球首款基于Arm® Cortex®-M52处理器Helium™技术双核架构的G32R5系列实时控制MCU。在MCU生态大会中，刘洋先生介绍了基于G32R5系列MCU的EtherCAT总线型高压伺服控制器、一拖二微型逆变器、双向电源等单芯片解决方案，搭配方案运行演示，生动展现了G32R5系列实时控制MCU在各领域的深厚应用潜力。

面向汽车电子领域

极海积极布局汽车通用/专用MCU、专用传感器及汽车前灯驱动控制IC，产品均符合车规认证标准。会中，刘洋先生介绍了最新推出的G32A1445/1465汽车通用MCU，该系列产品通过了ISO 26262 ASIL-B认证标准，可广泛适用于BMU、BCM、充电桩、倒车雷达、智能座舱、HAVC暖通空调系统、T-BOX、车灯等汽车细分应用场景。

大会演讲环节，刘洋先生表示“极海产品与应用方案开发，始终围绕市场与客户需求进行，重点发力关键领域，实现产品技术与一线应用市场的深度融合。极海的解决方案生态平台以及高质量的产品管控体系，旨在大幅降低客户的导入门槛，同时为客户提供强有力的质量保障。凭借其领先的系统级生态服务能力，帮助客户实现产品的快速量产，为工业和汽车智能化的发展注入新的动力。”

在大会圆桌环节，围绕“MCU+AI：开启边缘智能新纪元”现场嘉宾进行了讨论。刘洋先生代表极海公司表示，“MCU与边缘AI的融合也成为了一个重要的发展趋势。”近年来MCU厂商纷纷布局边缘AI，将AI算法部署在嵌入终端设备当中，从而大大提升终端侧的运算能力“。极海G32R5系列产品搭载了Arm的Helium™技术，DSP性能有2.7倍的提升，ML性能上有5.6倍提升，可满足实时控制应用中的AI需求，如光伏应用的故障电弧智能检测。预计将在年底，极海会带来首个基于G32R5系列的AI应用方案展示。”

7月8日，慕尼黑上海电子展(electronica China)在上海新国际博览中心盛大开幕，珠海极海半导体有限公司（以下简称“极海”）携60余款产品隆重亮相（展位号：E4馆4610），全面展示了极海在汽车电子/工业与能源/电机控制等领域创新产品布局和MCU+全套解决方案，满足不同客户应用需求。

紧跟需求

驱动智能驾驶功能再进阶

在汽车电子芯片及应用展区，极海重点展示了专为智能车灯照明系统设计的首款GALT61120汽车前灯LED矩阵控制芯片以及扩容升级版G32A1465汽车通用MCU，展出了OBC/充电桩、前照流水灯/尾灯、ADB前灯控制模块、超声波传感器模块等解决方案，这些产品均符合AEC-Q100车规可靠性认证标准，致力于满足日益丰富的智能驾驶创新应用需求。

技术驱动

全方位赋能工业新质生产力

面向工业能源领域，极海展出全球首款基于Cortex®-M52内核的G32R5系列实时控制MCU以及基于APM32工业级微控制器展出多款方案演示，包括数字电源、微型逆变器、伺服控制器、绝对值编码器等，全方位赋能工业新质生产力，推进工业和能源领域的绿色化、低碳化和高质量发展。

针对电机市场，极海展出新品GHD3440系列电机专用栅极驱动器及APM32M3514系列电机控制专用SoC，展示覆盖水泵/风机、电动工具、园林工具、实验室离心机等重点解决方案，有助于缩短工程师设计流程，加速产品上市进程。

极海MCU+

赋能智慧未来

在智慧家庭展示区域，围绕极海APM32 MCU和电机控制专用产品，重点展示破壁机、滚筒洗衣机、高速吹风筒、吸尘器/扫地机等应用解决方案，为智能化生活持续赋能。

在智慧出行展区，极海展示了覆盖两轮车BMS、电动车仪表、助力车控制器等应用解决方案，满足智慧出行不断增长的创新需求，为用户提供良好的出行体验。

极海全域布局，跨代创新，以MCU+布局在细分领域持续发力，聚焦汽车电子、工业与能源、智慧家庭、智慧出行等领域，为客户提供丰富的产品组合及稳定可靠的应用解决方案。