隨著電力電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)高效、可靠的雙向功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的需求日益增長(zhǎng)。瑞薩電子推出了一款基于高性能Arm Cortex-M33單片機(jī)和650V GaN FET的雙向數(shù)字電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)3.6kW的雙向功率轉(zhuǎn)換，并在10kW輸出時(shí)達(dá)到超過(guò)98.5%的效率。Renesaa代理-中芯巨能將詳細(xì)介紹該系統(tǒng)的架構(gòu)、優(yōu)勢(shì)以及應(yīng)用領(lǐng)域。

系統(tǒng)架構(gòu)

三種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)雙向功率轉(zhuǎn)換

該系統(tǒng)通過(guò)三種不同的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)高效的雙向功率轉(zhuǎn)換：

圖騰柱無(wú)橋功率因數(shù)校正（PFC）拓?fù)洌河糜趯?shí)現(xiàn)雙向數(shù)字AC/DC電源轉(zhuǎn)換。

雙有源橋（DAB）拓?fù)洌河糜趯?shí)現(xiàn)數(shù)字DC/DC轉(zhuǎn)換。

三相PFC系統(tǒng)：在10kW輸出時(shí)實(shí)現(xiàn)超過(guò)98.5%的效率。

關(guān)鍵組件

高性能Arm Cortex-M33單片機(jī)：提供強(qiáng)大的處理能力和靈活的控制功能。

650V GaN FET：具有高效率和高可靠性，適用于高壓應(yīng)用。

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系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

3.6kW 數(shù)字電源系統(tǒng)

高性能雙向功率轉(zhuǎn)換：MCU和GaN FET的結(jié)合使得系統(tǒng)能夠在3.6kW的功率水平上實(shí)現(xiàn)高性能的雙向功率轉(zhuǎn)換。

簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)過(guò)程：瑞薩電子提供了基礎(chǔ)數(shù)字電源軟件算法包，幫助開(kāi)發(fā)者簡(jiǎn)化解決方案的開(kāi)發(fā)過(guò)程，加快產(chǎn)品上市時(shí)間。

3.6kW 數(shù)字電源系統(tǒng)框圖

10kW PFC 系統(tǒng)

交鑰匙解決方案：針對(duì)10kW應(yīng)用的完整解決方案，采用用戶友好的平臺(tái)設(shè)計(jì)，便于集成和使用。

廣泛的輸入電壓范圍：支持3相380/400V RMS輸入電壓，頻率為50/60Hz，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景。

高效和可靠：采用650V、35mΩ GaN技術(shù)，顯著提高系統(tǒng)的效率和可靠性。

10kW PFC 系統(tǒng)框圖

應(yīng)用領(lǐng)域

該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

電動(dòng)汽車充電站：需要高效的雙向功率轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)快速充電和能量回收。

數(shù)據(jù)中心電源：要求高效率和高可靠性的電源轉(zhuǎn)換，以降低能耗和維護(hù)成本。

工業(yè)自動(dòng)化：在工業(yè)控制系統(tǒng)中，高效的電源轉(zhuǎn)換對(duì)于提高整體系統(tǒng)性能至關(guān)重要。