MCU逐波保护( CBC)技术

本周拜访某逆变器厂商，跟研发沟通了他们对逐波保护的需求，结合市场信息总结此文。

一、逐波保护的原理与实现

逐波限流保护的核心思想：在PWM输出的每一个开关周期内对目标电流进行实时硬件监测。一旦检测到电流超出安全阈值，MCU或DSP会在当前周期内立即切断PWM输出，但到了下一个PWM周期开始时，又会自动恢复开通。

这种机制既避免了功率器件因过流而损坏，又不会导致系统完全锁死，从而实现了对过载、冲击性负载的稳健处理。

逐波保护的应用场景：数字电源/高频开关电源/服务器电源、光伏逆变器（离网）、高频伺服

二、主流MCU的逐波保护实现方案

STM32系列：基于高精度定时器(HRTIMer)模块实现，支持内部比较器(COMP)与DAC联动，比较器输出通过外部事件管理器触发PWM Reset；
典型型号包括STM32G474、STM32H7系列的部分型号，这些型号均集成了HRTIM模块，支持184ps级的PWM分辨率，以支持高频开关应用，其中G474是数字电源行业常见的一颗经典物料。

TI C2000系列：通过比较器子系统(CMPSS)与ePWM的Trip Zone(TZ)联动实现。
常见型号：F280049、F28379D，广泛应用于高频DC-DC、光伏逆变器和电机控制系统。

NXP：NXP通常的技术路线是整合其内部的ACMP和PWM模块，通过可编程的交叉互联开关XBAR，将比较器的翻转信号瞬间传递到PWM模块的故障处理逻辑，进而实现逐周期封锁。

微芯Microchip的dsPIC33系列：该系列是Microchip在数字电源领域最常见的系列，内置了高速模拟比较器和极高分辨率的PWM模块。只需将比较器输出配置给PWM的故障输入或限流触发输入，就能在当前周期内直接截断PWM驱动信号。

瑞萨：瑞萨旗下的电机线产品不仅提供高级定时器，还在外设网中加入了断路控制器。发生过流时，内部比较器配合外部引脚或内部状态字，可以直接切断对应定时器的互补PWM输出。

国产品牌：兆易创新GD32的E5系列、雅特力AT32的F4系列、灵动微MM32、小华HC32、极海APM32、先楫半导体等，都有多个型号能够支持CBC功能。

三、实际应用中的经验总结

阈值设置需留有层次：
逐波保护的硬件阈值通常设定在功率器件额定工作电流的极值边缘。在具体研发中，往往要加入软硬双边防线。软件ADC采样计算的预警阈值应该比硬件阈值低，比如软件过流报警在额定电流的1.2倍时触发降额，而硬件逐波阈值设在1.5倍左右用于拦截瞬间致命的尖峰。如果硬件温度跨度大，还需为比较器的DAC参考电压做温漂补偿余量。

通过消隐与滤波抑制误触发：
前沿消隐（LEB）可以处理功率管开通瞬间的电流尖峰，同时结合比较器本身的迟滞电压（回差）来对抗噪声。
此外，当系统在极短时间内连续被封波几次后，往往说明系统遭遇了硬短路，此时应当把故障等级提升并由软件介入执行停机锁死。