电能转换的核心，储能中的AC/DC转换器控制芯片

电子发烧友网报道（文/黄山明）AC/DC转换器控制芯片作为一种集成电路，它在电源转换器中起到核心的控制作用，负责将交流电（AC）转换为直流电（DC）。这种转换对于大多数只能使用直流电的电子设备来说是必不可少的，储能产品也不例外。

比如在储能产品中，AC/DC转换器控制芯片的作用是将交流电转换为直流电，以便于电池存储和使用。它是储能变流器（PCS）的核心部分，负责实现电网与储能系统间的能量双向流动。

具体来说，AC/DC转换器控制芯片主要工作内容包括4个部分，整流，将交流电转换为直流电，以便存储在电池中；逆变，将电池中的直流电转换回交流电，以便反馈到电网或供应给交流负载；调节电压和频率，确保输出的电压和频率符合电网或负载的要求；功率控制，实现恒功率或恒流充放电，以及平滑波动性电源输出。

在并网模式下，AC/DC转换器控制芯片在负荷低谷期将电网的交流电整流成直流电给电池组充电，在负荷高峰期则将电池组中的直流电逆变成交流电反送到电网中。离网模式下，它与主电网脱开，给本地的部分负荷提供满足电网电能质量要求的电能。

原理上，AC/DC转换器控制芯片通常涉及使用半导体开关元件（如晶体管）进行高频开关操作，通过电感和电容等滤波元件来平滑输出电压，从而实现稳定的直流输出。这个过程中，电感电压伏秒平衡定律起到了关键作用，在稳态下，电感两端的正向伏秒数与反向伏秒数相等，这是开关电源稳定工作的基础。

显然，AC/DC转换器控制芯片在储能产品中扮演着至关重要的角色，它不仅保证了能量的有效转换和存储，还提供了必要的电力调节和控制功能，以适应不同的应用需求。

市场中的AC/DC转换器控制芯片解决方案

从市场规模来看，据阿普尔（APO）的统计及预测，全球AC/DC芯片市场在2022年达到311.84亿美元，预计到2029年将达到637.49亿美元，在此期间年复合增长率为8.94%。高速增长的市场，预计庞大的市场规模吸引了众多企业的注意。目前，市场中已经发布了多款可以应用于储能产品的AC/DC转换器控制芯片。

如日本半导体制造商罗姆推出的BM2Pxxx/BM2PxxxF系列，采用了罗姆自产的低导通电阻超级结MOSFET，同时优化了电路，达到了业界顶级的效率与低噪音。在8W级别以下的产品，除了标准的DIP7封装外，还新增了可表面贴装的SOP-8封装，安装面积可节省47%。

意法半导体提供的AC/DC转换器解决方案广泛应用于商业型和户用型储能系统，如ST-ONE系列芯片专为智能电网和储能应用而设计，提供了高度集成的AC/DC转换解决方案。它整合了多种功能，如功率因数校正、隔离型栅极驱动器、控制器以及必要的保护功能，能够实现超高的工作效率和紧凑的设计，有利于实现快速充电和绿色能源存储应用。

PI所推出的InnoSwitch3-PD系列是集成初级端反馈和次级端控制的AC-DC转换器IC，适用于高效率、高密度的电源适配器和储能系统的AC-DC前端转换。该系列芯片内置了初级端数字控制器和SuperFET MOSFET，实现精准的恒压恒流控制，具备高效率、低待机功耗、全面的安全保护功能，并且兼容USB PD以及其他快速充电标准，适合用于电池充电及储能系统的输入接口。

国内的如英飞源技术的BEG75050，这是一款双向交直流变换模块，专为V2G、储能充电等应用设计。它具有宽恒功率电压范围和高效率，适合于需要双向变换功能的储能系统。

茂睿芯推出的MK2697G是一款高频QR AC-DC PWM控制芯片，采用SOT23-6极小封装，Vcc耐压110V，支持9—90V Vcc供电，无需外部稳压电路，减小布板空间，使用更灵活。

东科半导体的DK065G是一款集成了650V/260mΩ GaN HEMT的准谐振反激控制AC-DC功率开关芯片，极大简化了反激式AC-DC转换器的设计和制造。

这些企业的产品在储能系统中的应用包括但不限于充电控制、能量转换效率优化、系统集成简化等。选择合适的AC/DC转换器控制芯片时，工程师需要根据储能系统的具体需求，如功率等级、效率要求、尺寸限制、认证标准以及成本考虑等因素进行综合评估。

小结

在储能系统中，AC/DC转换器控制芯片的性能直接决定了储能系统整体的性能、可靠性和经济性，是推动储能行业发展和提高储能系统实用价值的核心技术之一。同时AC/DC转换器控制芯片不仅体现在提高能源利用效率上，还包括增强系统稳定性和扩展系统功能等多个方面。随着电力电子技术和储能技术的不断进步，AC/DC转换器控制芯片将继续在储能领域扮演重要角色。