基于Microchip dsPIC33CK256MP506的3.3KW雙向圖騰柱PFC逆變電源方案

隨著(zhù)新時(shí)代社會(huì )經(jīng)濟爆發(fā)式發(fā)展，全球能源結構深刻變革，近幾年全球對家用儲能系統的需求也迅速增長(cháng)。家庭儲能系統，在用電低谷時(shí)，戶(hù)用儲能系統中的電池組能夠自行充電，以備在用電高峰或斷電時(shí)使用。根據 Wood Mackenzie, IEA, SolarpowerEU,USDOE 的數據，全球戶(hù)用儲能市場(chǎng)新增裝機規模預計從 2021 年的 9.5GWh 上升至2025 年的 93.4GWh，復合增長(cháng)率達 77.07%。2023年全球家用儲能系統市場(chǎng)銷(xiāo)售額為87.4億美元，預計2029年將達498.6億美元，年復合增長(cháng)率（CAGR）為33.68%（2023-2029）。另外據預測2027年便攜儲能市場(chǎng)將達到900億元；還有一個(gè)風(fēng)口是AI Server市場(chǎng)規模持續增長(cháng)，帶來(lái)了數字化、智能化服務(wù)器所需的高功率服務(wù)器電源的需求，目前單機3KW服務(wù)器電源亦開(kāi)始廣泛應用。

       對于以上這些應用，傳統開(kāi)關(guān)電源難以滿(mǎn)足“體積小、重量輕、效率高”的要求。由于全數字電源采用MCU控制，可以精準靈活的實(shí)現用戶(hù)要求。

       我們品佳集團基于Microchip dsPIC33CK256MP506開(kāi)發(fā)的高功率密度3.3KW雙向圖騰柱PFC逆變電源，為目前市場(chǎng)性?xún)r(jià)比最高的方案之一。

       此方案采用電流內環(huán)+電壓外環(huán)雙環(huán)數字控制，開(kāi)關(guān)頻率可達100KHz，設置了短路、過(guò)流、欠壓、過(guò)壓等保護功能，通信接口UART對外傳輸數據。

       廣大電源研發(fā)工程師的關(guān)注焦點(diǎn)是實(shí)現儲能電源系統可靠穩定并網(wǎng)運行、降低轉換損耗、增加功率密度，降低開(kāi)發(fā)難度及開(kāi)發(fā)周期是。Microchip 的 Level 4 純數字電源方案， 將為新能源儲能逆變這個(gè)行業(yè)提供完美的解決方案。

?場(chǎng)景應用圖

?產(chǎn)品實(shí)體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢

1.  高速DSP運算：MICROCHIP DSP dsPIC33CK256MP506為高性能數字電源專(zhuān)用控制器，DSC主核工作頻率為100MHz，單指令周期運行。 2. 高分辨率PWM驅動(dòng)：PWM分辨率為250ps，以合適的開(kāi)關(guān)頻率提高電源轉換效率，保證良好的EMI特性。 3. 專(zhuān)用ADC內核與共享ADC模塊： ADC轉換延時(shí)僅285ns。 4. 雙向圖騰柱PFC：?jiǎn)蜗嘟涣?20V輸入，實(shí)現雙向AC-DC變換運行，高功率密度、高效率、高功率因數。 5. 交流正弦輸出并網(wǎng)：經(jīng)調制的正弦PWM產(chǎn)生經(jīng)調制的正弦初級MOSFET電 流，在輸出電容上產(chǎn)生整流正弦電壓 / 電流。 6. 雙環(huán)路數字控制：采用雙環(huán)路數字控制，開(kāi)關(guān)頻率可達100KHz，超高分辨率控制。 7. MPLAB X IDE 圖形化配置：MPLAB X IDE 中的MCC插件，以圖形化配置生成各類(lèi)外設模塊的初始化代碼和底層驅動(dòng)，可極大降低軟件開(kāi)發(fā)難度，減輕工程師的開(kāi)發(fā)負擔，常規應用無(wú)需看寄存器定義即可完成開(kāi)發(fā)。

?方案規格

輸入電壓： 單相AC 220V 最大功率： 3.3KW 輸入電流： 15A 輸出電壓： 400DC +/- 5 Vdc PWM 頻率： 100KHz 轉換效率： 98.5% iTHD： 小于5%      (在Load >20%時(shí)) USB在線(xiàn)升級： 支持(使用MCC生成代碼) 環(huán)境溫度： 小于50℃ 尺寸： 208mm X 88mm X 45mm