【原理图开源】基于TI高性能MCU开发的2kW 三相 GaN 逆变器方案，峰值效率99.4%！

方案一：TI 2kW 三相 GaN 逆变器参考设计

方案展示了一种高效的 320VDC 输入三相功率级，它采用六个快速开关 GaN-FET，具有集成驱动器、通过热侧微控制器控制提供保护和温度报告功能，尤其适用于电机集成式伺服驱动器和机器人应用。使用隔离式 Δ-Σ 调制器实现了精确的相电流检测。直流链路电压使用非隔离式小型 Δ-Σ 调制器进行测量，模拟相位电压反馈选项允许验证 InstaSPIN-FOC™ 等高级无传感器设计。

方案优势：

• 在 16kHz PWM 下具有 99.4% 的峰值功率效率，320V 直流链路电压，有助于减小散热器的尺寸

• 具有集成驱动器和保护功能的 600V 30mΩ GaN FET 可提高可靠性并降低系统成本

• 片上温度传感器可实现对芯片温度的精确监测，从而更大限度地扩大安全工作区 (SOA)

• 零反向恢复损耗可减少开关节点振荡和 120ns 的低死区时间，更大限度地减少相电压失真

• 使用 1mΩ 分流器和隔离式 Δ-Σ 调制器通过 ±50A 线性范围实现精密相电流检测

• 通过与 3.3V I/O 连接，可以轻松评估用于具有 C2000™、Sitara™ 或其他微控制器的电机驱动的 TI GaN 技术

方案二：基于STM32G474的400W微型逆变器方案

方案规格：

1. Vin（标准输入电压）：36V

2. Vin_max（最大输入电压）：55V

3. Vin_min（最小输入电压）：18V

4. MPPT范围：20V至40V

5. Iin（标称输入电流）：12A

6. Imax（最大输入电流）：18A

7. Vbus（DC-DC标称输出电压）：380V

8. Vbus_max（DC-DC最大输出电压）：400V

9. Vac（交流标称输出电压）：110VAC/60Hz、220VAC/50Hz

10. Iac（交流最大输出电流）：1.8A/220VAC、3.6A/110VAC

11. Pac（最大输出功率）：400W

方案优势：

1. 电源应用 : 400W Microinverter 

2. 数位控制 (主控制芯片 : STM32G474 )

3. 使用单一 MCU做 MPPT 与 Inverter 控制功能

4. 使用 PLL 锁相环进行环路控制

5. 隔离型 MPPT 符合规范需求

6. 采用ST第三类 SiC半导体，高频操作缩小体积 

7. 太阳能转换成交流电并回电网

方案三：基于HC32F334的500W光伏微型逆变器方案

方案规格：

•  PV电压范围：25~60V

•  电网电压：200~240V @50Hz

•  最大输出功率：500W

•  开关频率：60kHz~200kHz

•  峰值效率：94.7%

•  入网电流THD：3.2% @Vpv=45V 500W

•  PF：>0.99

方案优势：

•  基于自主知识产权的数字电源控制器方案

•  高性能主控芯片HC32F334

•  交错反激采用谷底开通断续模式，提高系统效率

•  交错反激输出馒头波，减小反激输出母线电容

•  全桥逆变采用工频开关，提高系统效率

•  经典扰动式MPPT环，快速准确找到MPPT点

•  保护功能齐全：输出过流，输入反激过流保护，反激输出电压过压保护等

方案四：600W 氮化镓单相全桥逆变器方案

基于泰为TAE32F5300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。

方案详细参数如下表：

方案五：800W微型逆变器方案

方案使用泰为 TAE32F5300 芯片作为主控芯片，实现 800W 微型逆变器的控制。实现反激电源的 DCM 模式控制以及交错反激电源控制。利用软件锁相技术实现对交流电压的相位锁定；选用推挽+全桥逆变的拓扑开发，导通损耗小，具有更高的效率。

方案详细参数如下表：