基于Microchip dsPIC33CK256MP506的3.3KW双向图腾柱PFC逆变电源方案

随着新时代社会经济爆发式发展，全球能源结构深刻变革，近几年全球对家用储能系统的需求也迅速增长。家庭储能系统，在用电低谷时，户用储能系统中的电池组能够自行充电，以备在用电高峰或断电时使用。根据 Wood Mackenzie, IEA, SolarpowerEU,USDOE 的数据，全球户用储能市场新增装机规模预计从 2021 年的 9.5GWh 上升至2025 年的 93.4GWh，复合增长率达 77.07%。2023年全球家用储能系统市场销售额为87.4亿美元，预计2029年将达498.6亿美元，年复合增长率（CAGR）为33.68%（2023-2029）。另外据预测2027年便携储能市场将达到900亿元；还有一个风口是AI Server市场规模持续增长，带来了数字化、智能化服务器所需的高功率服务器电源的需求，目前单机3KW服务器电源亦开始广泛应用。

       对于以上这些应用，传统开关电源难以满足“体积小、重量轻、效率高”的要求。由于全数字电源采用MCU控制，可以精准灵活的实现用户要求。

       我们品佳集团基于Microchip dsPIC33CK256MP506开发的高功率密度3.3KW双向图腾柱PFC逆变电源，为目前市场性价比最高的方案之一。

       此方案采用电流内环+电压外环双环数字控制，开关频率可达100KHz，设置了短路、过流、欠压、过压等保护功能，通信接口UART对外传输数据。

       广大电源研发工程师的关注焦点是实现储能电源系统可靠稳定并网运行、降低转换损耗、增加功率密度，降低开发难度及开发周期是。Microchip 的 Level 4 纯数字电源方案， 将为新能源储能逆变这个行业提供完美的解决方案。

►场景应用图

►产品实体图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

1.  高速DSP运算：MICROCHIP DSP dsPIC33CK256MP506为高性能数字电源专用控制器，DSC主核工作频率为100MHz，单指令周期运行。 2. 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。 3. 专用ADC内核与共享ADC模块： ADC转换延时仅285ns。 4. 双向图腾柱PFC：单相交流220V输入，实现双向AC-DC变换运行，高功率密度、高效率、高功率因数。 5. 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。 6. 双环路数字控制：采用双环路数字控制，开关频率可达100KHz，超高分辨率控制。 7. MPLAB X IDE 图形化配置：MPLAB X IDE 中的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，可极大降低软件开发难度，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： 单相AC 220V 最大功率： 3.3KW 输入电流： 15A 输出电压： 400DC +/- 5 Vdc PWM 频率： 100KHz 转换效率： 98.5% iTHD： 小于5%      (在Load >20%时) USB在线升级： 支持(使用MCC生成代码) 环境温度： 小于50℃ 尺寸： 208mm X 88mm X 45mm