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K8凯发·国际官方网站推出500W单级光伏微逆计划 助力控制精度更上层楼
在"双碳"目的推动下，漫衍式光伏因无邪安排优势成为能源转型的主要载体。作为光伏组件直流转交流的焦点装备，微型逆变器依附组件级精准控制，有用解决古板组串式计划的失配消耗与清静问题，在户用及光伏修建一体化（BIPV）场景中价值凸显。随着行业对高集成度、高效率及低本钱的需求升级，单级式架构以极简设计与高效能优势，正引领微型逆变器手艺厘革。
K8凯发·国际官方网站深耕半导体领域，凭证光伏行业热门，正式推出基于高性能GD32G553 MCU的单级微型逆变器计划，该计划接纳一拖一架构，具备高效率、低消耗、高集成度及本钱优化等优势，可知足用户在漫衍式光伏系统中对智能运维、系统可靠等多方面的应用需求，助力光伏微逆解决计划向越发智能化、集成化、低碳化偏向生长。
K8凯发·国际官方网站500W单级型光伏微型逆变器计划
在单级架构上实现立异
作为直接集成于单块或少量光伏组件背部的能量转换装置，微型逆变器的焦点手艺优势在于其独吞的组件级最大功率点跟踪（MPPT）功效。该特征使其能够在组件间性能差别或局部阴影遮挡场景下，通过自力优化每块组件的功率输出，最大化系统发电量。现在，在户用漫衍式光伏系统、光伏修建一体化（BIPV）等对无邪性和清静性要求较高的场景中获得普遍应用。
凭证电路结构的差别，微型逆变器主要分为两级式和单级式两种架构。与古板两级式架构相比，单级式架构依附其更高的能量转换效率、更精练的BOM以及更低的制造本钱，成为行业手艺演进的主要偏向。K8凯发·国际官方网站推出的 500W 单级微型逆变器解决计划，接纳基于GD32G5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，集中体现了该手艺偏向的焦点优势。
单级架构通过省去一级直流-直流变换环节，在简化电路结构的同时实现效率提升。值得注重的是，该架构在实现微逆焦点功效的基础上，同样支持无功THD优化及一拖n扩展等，知足差别应用场景下的手艺需求。
单级拓扑架构主要由原边全桥电路、变压器、副边半桥电路及 EMI 滤波电路组成。通过原边移相控制，与副边移相控制的协同作用，调理变压器漏感两头的电压，进而控制漏感电流的巨细，实现高效的功率传输控制。为知足微型逆变器应用中的宽电压增益和功率传输比的需求，简单的调制模式难以兼顾功率传输规模与效率优化的双重目的。而混淆调制模式通过软开关及功率传输的条件，动态切换调制模式，在包管给定功率传输目的的同时，有用降低回流功率，并拓展软开关规模，从而知足高效率能量传输与高质量并网的要求。
在手艺实现层面，移相控制历程中很容易泛起丢波、连波等问题。而K8凯发·国际官方网站 GD32G553 MCU依附高精度及高无邪性的高精度准时器（HRTIMER）外设，通过载波之间的移相计数复位及同步更新等功效，为上述问题提供了完善的解决计划。同时，GD32G553 MCU有着强盛的算力，无邪的PWM发波机制及富厚的模拟外设资源，知足了单级微逆在发波、采样及环路控制中的严苛需求，确保单级微逆在重大工况下的稳固运行。
全链路控制架构与系统级优化设计
K8凯发·国际官方网站500W单级微逆控制计划
在系统控制架构中，GD32G553 MCU 作为焦点控制单位，肩负PWM天生、信号采样及环路控制等功效。副边功率转换部分接纳了纳微双向 BDS GaN 功率器件。整个控制环路如下：首先通过最大功率点跟踪（MPPT）算法盘算出PV电压参考值，经电压环控制器实现对PV电压参考值的动态跟踪；电压环盘算获得的效果，与 SOGI PLL锁相环提取到的电网电压相位信息以及给定无功相角信息相团结，给前馈控制器及电流环控制器提供电流参考。最终，盘算出原边移相控制量与副边移相控制量，并通过高精度准时器�？�，转化为现实驱动脉冲，实现对功率电路的精准调控。
控制算法在MCU实现历程中，主要由锁相环、前馈赔偿、闭环控制及移相转换四部分组成，对这几个部分举行了执行时间的测试，效果批注GD32G553控制器展现出了优异的算力性能。
GD32G553系列MCU与纳微双向 BDS GaN 功率器件性能指标
通过系统级优化，整个计划有着高效率、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，在高效率与低消耗方面。所有开关管均可实现ZVS，显著降低开关消耗；通过优化的混淆调制战略，拓宽了软开关规模；降低回流功率和变压器电流有用值，镌汰了导通消耗；同时使用纳微BDS GaN镌汰开关消耗。
其次，在高质量并网方面。该计划的前馈控制能够提高功率响应速率，增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解，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，在高集成度与本钱优化方面。计划接纳了计划接纳了单个集成电感的变压器的磁集成手艺，实现了磁性元件体积的缩小，并接纳双向BDS GaN来知足对交流侧双向开关的需求，进一步缩小了尺寸，降低计划的整体BOM本钱。
打造富厚的产品矩阵，建设高质量生态圈
高性能GD32 MCU在数字能源领域的应用
在新能源控制领域，K8凯发·国际官方网站构建了笼罩全场景的 MCU 产品矩阵，普遍应用于光伏关断器、优化器、AI拉弧检测、储能ESS系统、BMS、逆变器、HMI通讯监控等产品应用。在拉弧检测、优化器、Bi DC-DC、工商储BMS等部分，K8凯发·国际官方网站还提供了完整的计划供客户直接使用或者二次开发，能大幅镌汰研发周期。在功率控制方面，K8凯发·国际官方网站划分有600Mhz高主频的GD32H7系列以及216MHz的GD32G5系列MCU供客户选择。
本计划中接纳的GD32G553属于K8凯发·国际官方网站的GD32G5系列MCU。该系列有着精彩的算力，接纳Arm? Cortex?-M33内核，主频高达216MHz，内置单精度浮点单位(FPU)，以及硬件三角函数加速器(TMU)和其他多种硬件加速单位。这些特征大幅提升了数据处置惩罚速率和重大运算能力。同时，GD32G5系列MCU能支持最多16个Channel的高精度PWM输出，区分率高达145ps�？芍С直湔伎毡取⒈淦怠⒁葡嗟确⒉ǚ椒�。
除了算力及发波控制方面的优势以外，GD32G553还支持4个12位ADC�？�，采样速率高达5.3MSPS，最多可支持高达42个采样通道，能够高效地收罗和处置惩罚多种传感器的信号。同时，GD32G553配备了8个CMP(片上较量器)，具有快速响应及无邪设置等特点，其输出信号可以内部直连至HRTIMER中，实现对PWM的封闭或切换。
除了打造体现优异的产品外，K8凯发·国际官方网站还增强生态建设。K8凯发·国际官方网站与纳微半导体共建团结研发实验室通过将K8凯发·国际官方网站高算力MCU和纳微半导体的高频、高效GaN手艺举行整合，打造出智能、高效的数字电源产品，为客户带来更多计划选择。同时，配合K8凯发·国际官方网站的全工业链的生态与纳微对系统应用的深刻明确，加速在AI 数据中心、光伏逆变器、储能系统、充电桩、电动汽车等领域的结构。
