原理图可交付！基于TI芯片开发的1.6KW高密度双向逆变器方案

在碳中和目标驱动的“电气化+高效化”浪潮中，高功率密度、高效率需求的逆变器通常采用氮化镓（GaN）功率器件，GaN的电子迁移率比硅高10倍，支持MHz级开关频率，其损耗比硅基IGBT降低60%-80%，系统体积/重量也降低了30%-50%，实现“轻量化、小型化”。

户用储能系统通过双向逆变器不仅能够实现电能的高效转换和管理，还能显著提升系统的性能和经济性。双向逆变器是将整流（AC→DC）与逆变（DC→AC）功能集成于单一的电子电力设备，能够实现电能在电池与电网/负载之间双向流动，从而降低能量损耗。

快包分析师推荐TI（德州仪器）、先楫和泰为高性能MCU开发的微型逆变器方案，方案原理图、源代码开源可交付，方便工程师快速进行上手，助力客户实现方案项目快速导入的需求。

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TI 1.6KW GaN双向微型逆变器方案

该参考设计实现了基于GaN 的四通道 1.6kW 单相双向微型逆变器，支持四个相同的通道，直流侧电压高达60V，电流为 ±14A。这些通道可以连接到光伏 (PV) 电池板或 48V 电池储能系统 (BESS)。在高压侧， 该参考设计连接到单相交流电网。该参考设计通过双向固定频率 CLLLC 转换器将低压侧和高压侧进行隔离。该参考设计的控制算法在 C2000™ MCU 中实施。

方案特点：

• 四个通道，用于连接 PV 或48V BESS

• 高功率密度，高达1 kW/L

• 支持双向功率流和无功功率补偿

• 在单个控制器中实施数字控制：TMS320F280039C

• 工业级温度范围（-40℃ 至+85℃）

可交付硬件与软件资源：

• 控制卡：TMDSCNCD280039C（基于F280039C）

• 开发环境：Code Composer Studio™ + C2000WARE-DIGITALPOWER-SDK

• 设计文件：原理图、PCB文件（AD）、软件代码、BOM、Gerber文件等

先楫HPM5361IEG1推挽谐振微型逆变器方案

方案采用两级变换结构，前级为推挽DC-DC变换器，把PV电压转换为直流母线电压，供后级逆变使用。后级 为DC-AC逆变器，将直流电能变换为所需的交流电能，主控芯片为先楫HPM5361IEG1。

该方案解决了逆变器对复杂、高精度控制需求的问题。凭借高性能MCU（480MHz主频），为需要精密算法、快速响应的先进拓扑（如谐振变换）提供了强大的处理能力，优化了电能转换性能。

方案系统框图：

MCU特点：

• 主频480MHz，288KRAM，1MFlash

• 16bADC，DAC，ACMP，OPAMP

• 支持各类位置传感器磁感应和旋转变压器包括光电式、磁感应和旋转变压器

• 灵活的编码器输入输出，硬解码，兼容总线型、模拟类和脉冲型

• 运动控制协处理器

• PLB可编程逻辑单元

其他GaN逆变器方案：

TAE32F5300 的 600W GaN单相全桥逆变器方案

基于泰为 TAE32F5300 芯片的 600W GaN单相全桥逆变器应用设计，硬件方面采用了全桥拓扑，整个硬件由三个模块组成：主控板、辅助电源板、功率板。主控板采用了泰为自主研发的主控芯片——TAE32F5300，辅助电源板为系统提供隔离的12V电压，功率板采用H桥+LCL的拓扑。该方案使用了GaN组件且开关频率较高，所以其结构紧凑、功率密度高。

方案参数：

案例：

应用于分布式光伏并网微逆变器可为每块光伏板配置约600W微型逆变器，通过独立集成MPPT的DC/DC与DC/AC级，并由TAE32F5300芯片控制，实现系统发电效率与安全性的提升。相比组串式方案，其每板独立MPPT可提升系统发电量5-15%，并网电流THD低至2.7%，优于电网标准，且直流侧电压仅370V-410V，消除高压串联风险。在成本方面，尽管微逆单价较高，但通过高集成主控与GaN技术，硬件成本可与传统硅基方案相当甚至降低5%。

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