基于InnoGaN設(shè)計(jì)的2KW 48V雙向ACDC儲(chǔ)能電源方案

近兩年，隨著氮化鎵市場(chǎng)進(jìn)程的加速，氮化鎵的應(yīng)用場(chǎng)景逐步從消費(fèi)電子向光伏儲(chǔ)能、數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域延伸，功率覆蓋范圍也越來(lái)越大。 

    在雙碳要求下，新能源如風(fēng)能、光伏等應(yīng)用成為綠色發(fā)展的關(guān)鍵，但由于自然資源的不確定性，在新能源的存儲(chǔ)和利用過(guò)程中，需要儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行波峰和波谷的調(diào)配，從而改善系統(tǒng)波動(dòng)性和不確定性。氮化鎵作為半導(dǎo)體領(lǐng)域的明星材料，具備更高頻率、更低損耗的優(yōu)勢(shì)，能夠更好地提升轉(zhuǎn)換效率和能源利用效率，在儲(chǔ)能領(lǐng)域扮演著越來(lái)越重要的角色。

   儲(chǔ)能系統(tǒng)采用氮化鎵，一方面可以提升效率，降低損耗，實(shí)現(xiàn)無(wú)風(fēng)散熱，節(jié)省風(fēng)扇，從而提升系統(tǒng)可靠性和壽命；另一方面還能提升開關(guān)頻率，減小感性和容性等無(wú)源器件尺寸，構(gòu)建更小、更輕的產(chǎn)品。

   2KW 48V雙向ACDC儲(chǔ)能模塊采用All GaN解決方案，包括前端AC-DC無(wú)橋圖騰柱PFC和后端DC-DC隔離全橋LLC轉(zhuǎn)換器，可實(shí)現(xiàn)單雙向工作。無(wú)橋PFC采用4顆INN650TA030C，LLC原邊高壓側(cè)采用4顆INN650TA050C，副邊低壓側(cè)采用8顆INN100EQ016A，高壓管驅(qū)動(dòng)器搭配了自研的INS1001DE，與傳統(tǒng)IGBT/Si方案相比，可以提供更快開關(guān)速度、更小開關(guān)損耗，實(shí)現(xiàn)更小系統(tǒng)體積和更高效率。

?場(chǎng)景應(yīng)用圖

?產(chǎn)品實(shí)體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1）整流和逆變峰值效率96.1%，相較IGBT/Si方案，系統(tǒng)損耗減少40% 2）PFC工作頻率65KHz，LLC諧振頻率200KHz，相較IGBT/Si方案，系統(tǒng)功率密度提升1倍

?方案規(guī)格

1）整流：輸入電壓范圍為180Vac-264Vac，輸出 48V/41.6A，滿載最大功率 2000W,峰值效率高達(dá) 96.1%@50%負(fù)載 2）逆變：輸入電壓范圍為 45Vdc-55Vdc，輸出 220Vac/9.1，最大穩(wěn)態(tài)工作功率 2000W,峰值效率高達(dá) 96%@50% 負(fù)載 3）PCBA尺寸:248mm*120mm*45mm 4）開關(guān)頻率:PFC: 65kHz;LLC:200KHZ 5）高功率密度:2.447W/inch3 6）保護(hù)功能齊全：輸入過(guò)壓保護(hù)/欠壓保護(hù)/輸入過(guò)流保護(hù)/輸出短路及過(guò)流過(guò)壓保護(hù)/過(guò)溫保護(hù)