【大大芯方案】新能源储能逆变，大联大推出基于Microchip产品的11KW三相图腾柱PFC电源方案

2023年9月21日，致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布

其旗下品佳推出基于微芯科技（Microchip）dsPIC33CH512MP506芯片的11KW三相图腾柱PFC电源方案。☜

图示1-大联大友尚基于Microchip产品的11KW三相图腾柱PFC电源方案的展示板图

随着全球能源日益紧张，户用储能系统作为推进可再生能源发展与利用的关键环节备受关注，其能够有效缓解可再生能源的不稳定性以及间歇性，提高能源利用效率。当前，在户用储能的重视程度不断提高的趋势下，车载电池作为家庭保有量最高的储能装置，或将成为一种广泛使用的移动储能单元在助力家庭实现错峰用电、减少电量成本中发挥重要作用。由大联大品佳基于Microchip dsPIC33CH512MP506芯片推出的11KW三相图腾柱PFC电源方案是一款储能逆变参考设计，可应用于车载充电机中，加快实现户用储能系统建设。

图示2-大联大友尚基于Microchip产品的11KW三相图腾柱PFC电源方案的实体图

本方案的核心控制器DSC采用了Microchip旗下的dsPIC33CH512MP506高性能双核数字电源控制器，其DSC主核工作频率为90MHz，从核工作频率为100MHz，能够单指令周期运行。并且器件带有集成DSP和增强的片上外围设备。这些DSC能够设计出高性能、精确的电机控制系统，使系统更节能、运行更安静。

图示3-大联大友尚基于Microchip产品的11KW三相图腾柱PFC电源方案的方块图

本方案采用的图腾柱拓扑架构可实现电源的双向变换运行。三相交错操作可减小输出电流纹波，从而降低输出电流的THD。并且能够实时测量电网电流，确保逆变工作时提供的正弦电流与电网同相。不仅如此，三相交流输入的设计能够实现大功率变换应用。

图示4-大联大友尚基于Microchip产品的11KW三相图腾柱PFC电源方案的场景应用图

除此之外，未来随着配电网智能化水平的提高和需求侧管理技术的进步，车载电池在智能电网中的使用被寄予厚望。针对这一趋势，本方案选用了车规级器件，可满足严苛的AEC-Q100规格认证。

▌核心技术优势

• 高速DSP运算：主控制器Microchip DSP dsPIC33CH512MP506为高性能双核数字电源专用控制器，DSC主核工作频率为90MHz，从核工作频率为100MHz，单指令周期运行；

• 高分辨率PWM驱动：PWM分辨率为250ps，以合适的开关频率提高电源转换效率，保证良好的EMI特性；

• 专用ADC内核与共享ADC模块：ADC转换延时仅285ns；

• 三相图腾柱PFC：三相交流220V输入，实现双向AC-DC变换运行；

• 交流正弦输出并网：经调制的正弦PWM产生经调制的正弦初级MOSFET电流，在输出电容上产生整流正弦电压/电流；

• 平滑的过零尖峰处理：利用DSP控制零点正负半周切换，输出与电网电压同相且同频率，实现以较高功率因数馈送电流，过零检测电路用于检测电网电压状态；

• MPLAB X IDE图形化配置：通过MPLAB X IDE的MCC插件，以图形化配置生成各类外设模块的初始化代码和底层驱动，可大幅降低软件开发难度，减轻工程师的开发负担，常规应用无需看寄存器定义即可完成开发。

▌方案规格

• 输入电压：三相AC 220V；

• 最大功率：11KW；

• 输入电流：16.6A；

• 输出电压：790DC+/-5VDC；

• PWM频率：60KHz；

• 转换效率：99%；

• 短时过载：18.3A（rms）（5500W at 130Vac，11000W at 260Vac）；

• USB在线升级：支持（使用MCC生成代码）；

• 环境温度：小于50℃；

• AEC-Q100：所有器件均为车规级。

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