
AC/DC转换器控制芯片是一种集成电路,在电源转换器中发挥核心控制作用,负责将交流电(AC)转换为直流电(DC)。这种转换对于只能使用直流电的电子设备至关重要,而在储能系统中,AC/DC转换器控制芯片更是不可或缺的关键部件。
AC/DC转换器控制芯片在储能中的作用
在储能系统中,AC/DC转换器控制芯片主要用于实现电网与储能系统之间的能量双向流动。它既能将交流电转换为直流电供电池存储,又能将电池中的直流电逆变为交流电以供电网或负载使用。同时,它还负责电压和频率调节,确保输出满足电网或设备的需求,并实现恒功率或恒流充放电控制,平滑输出波动。
工作原理
AC/DC转换器控制芯片的核心工作原理包括:
整流:将交流电转化为直流电,供电池存储。
逆变:将电池中的直流电转化为交流电,用于负载或反馈电网。
电压和频率调节:确保输出电压和频率符合电网或设备要求。
功率控制:实现恒功率或恒流充放电,并平滑波动性电源输出。
在并网模式下,AC/DC转换器控制芯片可以在负荷低谷期为电池充电,在负荷高峰期将电池中的能量反送至电网。而在离网模式下,它则负责为本地负载提供稳定的电能,满足电能质量要求。
关键技术
AC/DC转换器控制芯片通常利用高频开关操作,通过半导体开关组件(如晶体管)结合滤波电感和电容,实现稳定的直流输出。在这一过程中,电感的伏秒平衡定律起到了重要作用,确保了开关电源在稳态下的稳定性。
市场发展与解决方案
根据市场研究数据,全球AC/DC转换器控制芯片市场在2022年规模达到311.84亿美元,预计到2029年将增长至637.49亿美元,年复合增长率为8.94%。这一快速增长吸引了众多企业推出面向储能系统的AC/DC转换器控制芯片解决方案。
主要产品及特点
罗姆(ROHM)BM2Pxxx/BM2PxxxF系列
集成低导通电阻超级结MOSFET,优化电路设计,提供高效率和低噪音表现。
提供DIP7和SOP-8封装,节省安装面积,适合8W以下的储能应用。
意法半导体(STMicroelectronics)ST-ONE系列
专为智能电网和储能设计,集成功率因数校正、栅极驱动器、控制器和保护功能。
提供高效率和紧凑设计,适用于快速充电和绿色能源存储。
PI(Power Integrations)InnoSwitch3-PD系列
集成初级端反馈和次级端控制,适用于高效率、高密度的储能系统。
支持恒压恒流控制,兼容USB PD和快速充电标准,具备全面的保护功能。
英飞源技术 BEG75050
专为V2G(车网互动)和储能充电设计,具备宽恒功率电压范围和高效率。
适用于双向能量转换的储能系统。
茂睿芯 MK2697G
高频QR AC-DC PWM控制芯片,支持9-90V供电,无需外部稳压电路,适合紧凑型储能设计。
东科半导体 DK065G
集成650V GaN HEMT,简化反激式AC-DC转换器设计。
适用于高效率、高功率密度的储能系统。
这些产品在储能系统中的应用涵盖了充电控制、能量转换效率优化以及系统集成简化等多个方面。
选择AC/DC控制芯片的要点
在选择AC/DC转换器控制芯片时,工程师需要综合考虑储能系统的具体需求,包括:
功率等级
转换效率
尺寸和封装限制
安全认证标准(如UL、IEC等)
成本和整体系统设计的兼容性
小结
AC/DC转换器控制芯片是储能系统的核心技术,其性能直接影响储能系统的效率、稳定性和经济性。随着电力电子技术的不断进步,AC/DC转换器控制芯片不仅在提升能量转换效率方面发挥重要作用,还在增强系统稳定性和扩展功能性方面展现出巨大潜力。未来,随着储能市场的持续增长和技术的迭代升级,AC/DC转换器控制芯片将继续推动储能行业的发展,为绿色能源的普及和应用提供更强大的技术支持。