2023年9月21日，致力于亞太地區(qū)市場的國際領(lǐng)先半導(dǎo)體元器件分銷商---大聯(lián)大控股宣布，其旗下品佳推出基于微芯科技（Microchip）dsPIC33CH512MP506芯片的11KW三相圖騰柱PFC電源方案。
圖示1-大聯(lián)大品佳基于Microchip產(chǎn)品的11KW三相圖騰柱PFC電源方案的展示板圖
隨著全球能源日益緊張，戶用儲能系統(tǒng)作為推進可再生能源發(fā)展與利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)備受關(guān)注，其能夠有效緩解可再生能源的不穩(wěn)定性以及間歇性，提高能源利用效率。當(dāng)前，在戶用儲能的重視程度不斷提高的趨勢下，車載電池作為家庭保有量最高的儲能裝置，或?qū)⒊蔀橐环N廣泛使用的移動儲能單元在助力家庭實現(xiàn)錯峰用電、減少電量成本中發(fā)揮重要作用。由大聯(lián)大品佳基于Microchip dsPIC33CH512MP506芯片推出的11KW三相圖騰柱PFC電源方案是一款儲能逆變參考設(shè)計，可應(yīng)用于車載充電機中，加快實現(xiàn)戶用儲能系統(tǒng)建設(shè)。
圖示2-大聯(lián)大品佳基于Microchip產(chǎn)品的11KW三相圖騰柱PFC電源方案的實體圖
本方案的核心控制器DSC采用了Microchip旗下的dsPIC33CH512MP506高性能雙核數(shù)字電源控制器，其DSC主核工作頻率為90MHz，從核工作頻率為100MHz，能夠單指令周期運行。并且器件帶有集成DSP和增強的片上外圍設(shè)備。這些DSC能夠設(shè)計出高性能、精確的電機控制系統(tǒng)，使系統(tǒng)更節(jié)能、運行更安靜。
圖示3-大聯(lián)大品佳基于Microchip產(chǎn)品的11KW三相圖騰柱PFC電源方案的方塊圖
本方案采用的圖騰柱拓撲架構(gòu)可實現(xiàn)電源的雙向變換運行。三相交錯操作可減小輸出電流紋波，從而降低輸出電流的THD。并且能夠?qū)崟r測量電網(wǎng)電流，確保逆變工作時提供的正弦電流與電網(wǎng)同相。不僅如此，三相交流輸入的設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)大功率變換應(yīng)用。
圖示4-大聯(lián)大品佳基于Microchip產(chǎn)品的11KW三相圖騰柱PFC電源方案的場景應(yīng)用圖
除此之外，未來隨著配電網(wǎng)智能化水平的提高和需求側(cè)管理技術(shù)的進步，車載電池在智能電網(wǎng)中的使用被寄予厚望。針對這一趨勢，本方案選用了車規(guī)級器件，可滿足嚴苛的AEC-Q100規(guī)格認證。
核心技術(shù)優(yōu)勢：
高速DSP運算：主控制器Microchip DSP dsPIC33CH512MP506為高性能雙核數(shù)字電源專用控制器，DSC主核工作頻率為90MHz，從核工作頻率為100MHz，單指令周期運行；
高分辨率PWM驅(qū)動：PWM分辨率為250ps，以合適的開關(guān)頻率提高電源轉(zhuǎn)換效率，保證良好的EMI特性；
專用ADC內(nèi)核與共享ADC模塊：ADC轉(zhuǎn)換延時僅285ns；
三相圖騰柱PFC：三相交流220V輸入，實現(xiàn)雙向AC-DC變換運行；
交流正弦輸出并網(wǎng)：經(jīng)調(diào)制的正弦PWM產(chǎn)生經(jīng)調(diào)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；
平滑的過零尖峰處理：利用DSP控制零點正負半周切換，輸出與電網(wǎng)電壓同相且同頻率，實現(xiàn)以較高功率因數(shù)饋送電流，過零檢測電路用于檢測電網(wǎng)電壓狀態(tài)；
MPLAB X IDE圖形化配置：通過MPLAB X IDE的MCC插件，以圖形化配置生成各類外設(shè)模塊的初始化代碼和底層驅(qū)動，可大幅降低軟件開發(fā)難度，減輕工程師的開發(fā)負擔(dān)，常規(guī)應(yīng)用無需看寄存器定義即可完成開發(fā)。
方案規(guī)格：
輸入電壓：三相AC 220V；
最大功率：11KW；
輸入電流：16.6A；
輸出電壓：790DC+/-5VDC；
PWM頻率：60KHz；
轉(zhuǎn)換效率：99%；
短時過載：18.3A（rms）（5500W at 130Vac，11000W at 260Vac）；
USB在線升級：支持（使用MCC生成代碼）；
環(huán)境溫度：小于50℃；
AEC-Q100：所有器件均為車規(guī)級。
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