基于Microchip dsPIC33CK256MP506 高性能DSP开发的3.3KW双向图腾柱PFC逆变电源方案

随着全球能源结构的深刻变革和社会经济的快速发展，家用储能系统的需求呈现爆发式增长。根据权威机构Wood Mackenzie、IEA、SolarpowerEU和USDOE的数据，全球户用储能市场新增装机规模预计将从2021年的9.5GWh增长至2025年的93.4GWh，年复合增长率高达77.07%。此外，2023年全球家用储能系统市场销售额为87.4亿美元，预计到2029年将达到498.6亿美元，年复合增长率为33.68%。便携储能市场也在快速扩张，预计2027年市场规模将达到900亿元。同时，AI服务器市场的持续增长推动了高功率服务器电源的需求，3KW单机服务器电源已逐步普及。

在这些应用场景中，传统开关电源因体积大、效率低等问题难以满足市场需求。全数字电源凭借MCU控制的精准性和灵活性，成为解决这一难题的关键。

大联大品佳集团基于Microchip dsPIC33CK256MP506开发了一款高功率密度的3.3KW双向图腾柱PFC逆变电源方案，成为当前市场上性价比最高的选择之一。该方案采用电流内环与电压外环的双环数字控制，开关频率高达100KHz，并集成了短路、过流、欠压、过压等多重保护功能，同时支持UART通信接口进行数据传输。

这一方案的核心优势在于：

1. 高效率与高功率密度：通过优化设计，显著降低转换损耗，提升系统效率。

2. 可靠性与稳定性：支持储能电源系统的稳定并网运行，满足新能源行业的高标准需求。

3. 开发便捷性：降低研发难度与周期，为工程师提供更高效的开发体验。

Microchip的Level 4纯数字电源方案为新能源储能逆变行业提供了完美的解决方案，助力电源研发工程师应对未来储能市场的挑战。

?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

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