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实现3.3KW高功率密度双向图腾柱PFC数字电源方案

作者: 时间:2024-08-05 来源:大大通 收藏

随着社会经济发展、能源结构变革,近几年全球对家用储能系统的需求量一直保持相当程度的增长。2023年,全球家用储能系统市场销售额达到了87.4亿美元,预计2029年将达到498.6亿美元,年复合增长率(CAGR)为33.68%(2023-2029);便携储能市场经过了一轮爆发式增长的狂欢后,现在也迎来了稳定增长期,从未来看,预计在2027年便携储能市场将达到900亿元;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,现在单机3KW的Power也成为了标配。

本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/202408/461669.htm

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。由于全采用MCU控制,可以精准灵活的实现用户要求。

品佳集团基于英飞凌 开发的3300W全数字,是性价比最高的方案之一。

该方案是基于英飞凌ARM® Cortex™ M0 XMC14xx和驱动IC以及功率器件(CoolMOS 、SiC MOS)的3300W 100KHz全数字双向电源,高效能高密度的连续模式(CCM)图腾柱功率因数校正器(TP )变换器,110V~265Vac宽输入电压,400V稳定输出,PF值0.99,峰值效率可达98.5%,性能表现卓越。

主控采用XMC1404,M0+内核,主频48MHz,采用电流内环+电压外环双环数字控制,开关频率可达100KHz,搭配短路、过流、欠压、过压等保护功能,并预留了Uart通信接口。

主回路采用IMBG65R048M1H作为图腾柱高频开关管,以及CoolMos™ IPDQ60R010S7作为低频开光管,搭配英飞凌Gate driver 2EDS9259X系列作为驱动。

辅助电源基于英飞凌QR-Flyback IC ICE5QSBG,搭配CoolMos IPN70R360P7S,做成可插拔的小型模块为MCU、Gatedriver、风扇等供电,方便拓展设计。

►场景应用图

千图网

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

1. 、高效率、高功率因数 2. 基于英飞凌ARM® Cortex™ M0 MCU XMC1404为核心,全数字控制 3. 控制精度高,充分发挥XMC1404的优势,采用双环路数字控制,开关频率可达100KHz,超高分辨率PWM(150ps) 4. 主回路、辅助电源、主控板模块化程度高,提高产品设计灵活度

►方案规格

1. 输入电压:110V~265Vac 2. 输出电压:400Vdc(rated),Steady-state ripple less than 5V(load100%) 3. 最大输出功率:3.3KW(160Vac~265Vac);1.6KW(110Vac~150Vac) 4. 开关频率:100KHz 5. 峰值效率:>98.5% @ 50%load 6. iTHD:<5>20% 7. 功率因数:>0.99 @ 230Vac & load>20% 8. 外观尺寸:208mm*88mm*45mm




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