前言
芯仙能源技术有限公司推出了一款2200VA的双向逆变器,其采用数字芯片控制,逆变模式下额定输出电压为220V,支持200-240V调节,额定输出功率为2400VA,峰值输出功率为4800VA。整流模式下具备1600W输出功率,支持40-58.8V输出,具备涓流充电,输出过流保护和过电压保护。
双向逆变器设有主动散热风扇,在整流模式和逆变模式下的满载效率均高于93%,并具备UPS功能,可用于48V电池组的储能,直流微网,V2G逆变等新能源应用场景。下面充电头网就对这款双向逆变器进行解析,展示这款双向逆变器的设计和用料。
芯仙方案2.2kW 双向AC-DC逆变器外观
模块正面一览,右端设有一排接线座子,板子中间设有垂直的PCB小板,开关MOS管均设有大型散热片辅助散热。
主板背面电路设计规则,芯片等大小器件焊接干净利落,整体工艺水准好。
使用直尺测量逆变模块长度。
测得逆变模块长度约为278mm。
逆变模块宽度约为127.2mm。
逆变模块厚度约为45.9mm。
测得重量约为1665g。
芯仙方案2.2kW 双向AC-DC逆变器解析
看完了芯仙这款双向逆变器的外观,下面就开始详细解析这款双向逆变器的用料和设计。
逆变器PCBA模块正面一览,左侧为逆变模块的接线端子,在模块中间焊接一块控制小板。模块左下方为直流接线柱,开关管散热片,变压器,谐振电感,谐振电容,右下角为全桥LLC开关管散热片。在散热片上方是三颗高压滤波电容,上方散热片为IGBT散热。在散热片上方为PFC电感,向左焊接EMI滤波电路和切换继电器。
PCBA模块背面大电流走线露铜加锡,增加载流。还焊接两颗驱动器芯片用于低压MOS管驱动,四颗隔离驱动器用于全桥LLC开关管和IGBT驱动,焊接两颗电流检测芯片用于电流检测。
逆变器PCBA模块侧面一览,左侧黑色接线柱连接交流输入输出导线,右侧接线柱用于连接直流正负极,黑色接线柱两侧焊接多颗蓝色Y电容。
直流端正负极接线端子特写。
正极采用两颗80A保险丝并联,进行过流保护。
直流端负极5颗1mΩ电阻并联检测电流。
滤波电容来自JSH万京源,PZ系列固态电容,规格为330μF 63V。
共使用五颗并联。
在固态电容背面还并联MLCC电容滤波。
用于驱动低压MOS管的驱动器来自MPS,型号MP1924A,是一颗耐压100V的高频半桥驱动器,芯片内置自举二极管,上下管支持独立控制,采用SOIC-8封装。在驱动器外围使用三极管组成半桥扩流,增强驱动能力。
另一颗MP1924A驱动器特写。
侧面为电池端开关管散热片,侧面焊接变压器,谐振电感和谐振电容,右侧散热片为全桥LLC开关管。
电池端开关管来自英飞凌,型号IPP023N10N5,NMOS,耐压100V,导阻2.3mΩ,采用TO220封装。
另一侧也采用相同型号的MOS管,共使用八颗组成全桥。
在散热片侧面使用螺丝固定热敏电阻,检测开关管温升。
升压变压器采用铜片和多层绝缘线绕制,输出线上穿过磁环进行电流检测。
谐振电感采用利兹线绕制。
三颗并联的谐振电容来自厦门法拉电子,为MMKP82系列双面金属化聚丙烯膜电容器,体积小性能强,规格为0.022μF 1000V。
侧面为两片散热片,中间为高压滤波电容,右侧为PFC电感。
散热片上固定四颗NMOS,为全桥LLC开关管。
在散热片侧面使用螺丝固定热敏电阻,检测开关管温升。
开关管来自光电子,型号SJMN099R60ZSW,超结NMOS,耐压600V,导阻86mΩ,采用TO247封装。
逆变器内部使用两颗纳芯微 NSi6602BD 隔离驱动器用于MOS管驱动。
在两片散热片中间是高压滤波电容,来自FOAI法拉电子,规格为450V 560μF,使用三颗并联。
在另外一侧为PFC电感,滤波电感和滤波电容,继电器等元件。
在PFC电感后面的散热片上是四颗输出调制的IGBT。
IGBT来自TRinno特瑞诺,型号TGH40N65F2DS,规格为650V 40A,采用TO247封装。
IGBT的散热片上也设有热敏电阻检测温升。
逆变器内部使用两颗纳芯微 NSi6602BD 隔离驱动器用于IGBT驱动。
电流传感器芯片来自ACEINNA新纳,丝印MCA11503,型号MCA1101-50-3,是一颗50A量程,3.3V供电的隔离电流传感器,采用AMR各向异性磁阻技术。
PFC电感采用磁环绕制,底部使用电木板绝缘。
滤波电容与滤波电感特写。
一颗滤波电容来自STE松田电子,两侧为滤波电感和切换输入输出的继电器。