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广芯微发布基于自研芯片的10kW直流供电系统参考平台 — 五电平架构,峰值效率98.8%
发部人:广芯微 公布日期:2025/07/03

概述

广芯微电子(广州)股份有限公司今日推出基于自主研发的高性能多功能微处理器芯片UM32G421开发的10KW五电平直流供电系统的参考设计平台。该平台以单相220V交流电为输入,输出360V-400V可调直流电压,采取自然散热方式,在10%-100%全负载范围内实现超过98%的转换效率,结合五电平拓扑带来的超低纹波与谐波特性,非常适合应用于对能效、功率密度、输出电压质量(低纹波/低谐波)和可靠性要求较高的领域,为工业4.0、绿色数据中心及新能源领域提供高性能、高效能供电解决方案。

传统多电平拓扑受限于控制复杂度与成本,难以规模化商用。本次突破性采用自研UM32G421芯片实现三大创新:

1. 五电平SiC变流拓扑:采用碳化硅五电平AC/DC 变流器,减少功率转换器的损耗,10 – 100% 负载范围内效率大于98%,电流纹波低至4A(满载46A),iTHD<5%(50%负载起)。

2. 自适应模块化控制(AMC):根据负载情况动态调节工作模块数量,确保整机最大效率的同时,轻载效率也获得大幅提升。

3. 自主可控单芯片集成管理:全国产UM32G421作为主控芯片完成高效ACDC变换及AMC控制算法,同时实现多重保护(输入过流、过压、过功率、温度保护、输出过流、欠压保护),BOM成本降低30%。

该平台的核心优势如下:

·超高效率(>98% @ 10%-100%负载): 这是最核心的优势。适用于长时间运行、能耗成本敏感的应用,如数据中心、通信基站、照明系统、工业生产线、充电桩、储能系统。

·五电平拓扑: 输出极低的输出电压纹波和THD的高质量清洁电能。这对敏感电子设备和需要高精度控制的设备至关重要。同时也降低了EMI滤波需求,有助于提高功率密度。

·宽输出范围(360V-400V DC可调): 适配多种需要高压直流母线的应用标准(如HVDC 380V, 工业驱动器母线)。

·宽负载范围高效率: 适应实际应用中负载波动大的场景(如数据中心服务器负载变化、工业设备启停)。

·单相220V AC输入: 部署灵活方便,适用于普通市电环境,无需三相电,适合分布式部署。

平台硬件方案介绍

在app的电流供气公司设计把控功能模块中,其主要包含方面是指把控好器MCU UM32G421,按钮管和Gate Driver等。凭借自己MCU把控,变现联席会直流电电压电流输进,电流直流电电压电流转换。下面的图是该电流供气公司设计的拓扑设备构造设备构造图。

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交流电共电体系系统配置设计构造图主控板心片是广芯微UM32G421主要其中包括ARM Cortex-M4F内核,204MHz主频,可以浮点运算,可以DSP信息集,安稳性強大,集成其中包括多路可以cpu移相的高操纵精度PWM、高监测率SAR ADC、cpu地图坐标旋轉运算协进行CPU、多样的外设接口标准等多样材料,可在-40~125℃安稳做工作,可的需求工艺操纵、轿车电子技术、新燃料等好几个各个领域的操作的需求。

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平台软件方案介绍

对交流学习学习网来进行工作电阻值、感应电压采样系统,能够 “调频移相”设定的办法实时时间估算出要的电源开关的频率和移相偏角,推动对录入220V/50Hz电力的交流学习学习工作电阻值、感应电压的正确设定,以收获高安全性能量的整流模拟输出感应电压。

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整流供电系统性系统性PC软件计划方案示幼儿小班教案图


直流供电系统平台 DEMO 

如图是广芯微直流电源电力软件公司 DEMO板,是指主控芯片MCU,SiC打开管、驱动程序器、电容器等零核心部件。


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交流电用电系统的DEMO板电商平台功能性规格及自测波型  

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该图是直流电源模块输电体系的学习速度、电功率条件和感应电流总谐波模糊等值线。由主要包括了AMC有效控制,电源模块学习速度在大于等于10%负债制定到98%这些,谷值学习速度可以达到98.8%。一般的条件下,学习速度远远超出98.5%。 

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该图是直流电电源供气系统的化在0.5kW和10kW输送耗油率下的波型,这说明直流电电源供气系统的化在各不相同耗油率下实现耐用业务。

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如图是电流配电设备在运行的已经步长为1kW电动机扭矩电阻变换下的弧形图。介绍电流配电设备还可以在与众不同的电动机扭矩电阻事情下,运行的以及的输出功率传感器规模,抓好设备非常大率。

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图一为是电流变压器电源配电局系統的在0.5kW和6kW同时1kW和9kW阶跃环境下转变 下业务弧形,详细说明电流变压器电源配电局系統的在大环境下转变 下就可以稳定可靠稳定可靠的电流变压器电源打出。

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应用案例

微信用户用该APP制作的交流会沟通信息电电源电源共电局机装置性成功的 配置在佛山某路边小区停止工作场,为交流会沟通信息电电源电源照射灯机装置性共电局。左如图为路边小区停止工作场照射灯机装置性,以便说明书怎么写能源管理结果,互相具有交流会沟通信息电电源电源照射灯灯和交流会沟通信息照射灯灯。右如图是交流会沟通信息电电源电源照射灯灯和交流会沟通信息照射灯灯的精力消耗量相对比较图。相对比交流会沟通信息照射灯机装置性,交流会沟通信息电电源电源照射灯机装置性都可以保证动态平衡的共电局,互相率提高自己10%以上内容。

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