纳微半导体联合兆易创新推出高性能500W单级微逆方案

在全球能源转型与 “双碳” 目标的共同驱动下，微型逆变器市场正以年均超25%的增速成为清洁能源领域的核心力量。作为对传统光伏逆变器“去中心化”的全面革新——从 “一串组件共用一个逆变器” 升级为 “一块组件配一个微逆”，完美贴合当下分布式光伏的普及需求。在单级变换架构的新范式加持下，“少即是多”的设计将为微逆设计带来焕新升级。

作为打造单级架构的关键，纳微半导体最新力作——双向GaNFast氮化镓功率芯片（BDS），凭借着双向电压阻断和电流导通能力，成功将传统两级架构整合成了单级高频架构。基于对光伏行业的深刻理解，以及与合作伙伴兆易创新的GD32 MCU强强联合，成功推出了领先的高性能500W单级微逆方案。

01单级微逆究竟好在哪里？

相较于传统两级架构微逆，单级架构拥有着前者无法比拟的四大优势：

1效率更高：两级架构的微逆先要从DC-DC再逆变至AC，而单级架构可以直接将DC变换成AC，中间环节的减少，意味着能量损耗得以降低，换言之便是效率的提升，换算到用户上就是额外的发电量；

2成本更低：单级架构彻底消除了电容与输入电感，能够大幅降低BOM成本；同时，简化的电路设计和生产工艺，能够让微逆的最终售价更具有竞争力，便于向户用市场的大众渗透；

3可靠性更强：元件的减少等同于故障的减少，尤其是对于微逆这种长期在户外面临高温、潮湿等严苛复杂的环境下，更少的元件和更精简的架构，有助于MTBF的显著提升，有效减少后期的维护成本；

4体积更小更灵活：单级架构另一大优势就是使得微逆更加轻薄，能够在有限的屋顶、阳台等户外场景，方便安装作业。

总而言之，单级架构为微逆做了“手术刀”般的精准减法——减去了冗余的变换环节，留下了核心的逆变功能，刚好匹配微逆“单组件、小容量、分布式”的场景需求。

02强强联手，打造超高效率微逆方案

纳微半导体联合兆易创新推出的500W单级微逆方案，采用基于兆易创新GD32 G5系列MCU与纳微半导体双向GaNFast氮化镓功率芯片的单级一拖一架构，二者的强强联合集中体现了该技术方向的核心优势。该方案有着高效率、高质量并网以及高集成度的特点：在100kHz开关频率下，实现了97.5%的峰值效率和97%的CEC加权效率，MPPT效率为99.9%；500W条件下，THD为3.2%，PF为0.999。

首先，在高效率与低损耗方面。所有开关管均可实现ZVS（零电压开通），显著降低开关损耗；通过优化的混合调制策略，拓宽了软开关范围；降低回流功率和变压器电流有效值，减少了导通损耗；纳微的双向氮化镓开关凭借极高的效率减少开关损耗。

其次，在高质量并网方面。该方案的前馈控制能够提高功率响应速度，加强对电网电压的跟踪效果；闭环Q-PR控制可无静差跟踪交流信号，提高并网电流质量。同时，通过原边副边移相控制量之间的协同调整，实现模式间无扰切换，从而平滑变压器电流及并网电流。

最后，在高集成度与成本优化方面。首先，该方案采用了单个集成电感的变压器的磁集成技术，实现了磁性元件体积的缩小，同时纳微的双向氮化镓开关满足对交流侧双向开关的需求，进一步缩小了尺寸，有效降低方案的整体BOM成本。

03双向氮化镓开关——解锁单级架构的“秘钥”

以尖端的单芯片设计（单片集成），通过合并漏极结构、双栅极控制及集成受专利保护的有源基板钳位技术，纳微半导体得以推出世界上首款650V双向GaNFast氮化镓功率芯片，其功能上等效于两颗“背靠背”连接的氮化镓功率开关。

1颗高速、高效的双向氮化镓开关可替代最多4颗传统硅基芯片，提高系统性能的同时减少外部元件的数量、PCB占位面积和系统成本。

这意味着：

更高的系统效率

MHz级的转换频率

可靠性提升

简化电路设计

减少无源器件成本

减少PCB面积

通过将交流输入电压直接转换为校正和受控的交流或直流输出电压，双向氮化镓开关得以推动拓扑结构升级，消除传统的PFC级，删繁就简打造单级架构，给未来电力电子的跃迁提供了全新的方向。