大联大品佳集团推出基于Infineon产品的3.3KW双向图腾柱PFC数字电源方案
电子设计圈
大联大控股宣布，其旗下品佳推出基于英飞凌（Infineon）XMC1404 MCU、IMBG65R048M1H CoolSiC™ MOSFET、IPDQ60R010S7 CoolMos™ MOSFET以及2EDS9259X栅极驱动IC的3.3KW双向图腾柱PFC数字电源方案。
图示1-大联大品佳基于Infineon产品的3.3KW双向图腾柱PFC数字电源方案的展示板图
随着AI技术的快速发展和能源结构的深刻变革，家用储能系统、便携储能以及AI Server市场正迎来快速增长浪潮。据相关数据显示，2023年，全球家用储能系统市场销售额达到87.4亿美元，预计2029年将达到498.6亿美元，年复合增长率（CAGR）为33.68%。同时，便携储能市场在经历一段爆发式增长后，现已步入稳定增长阶段，预计将在2027年突破900亿元大关。此外，AI Server市场的持续扩张也催生了对高功率服务器电源的强烈需求。面对这些新兴应用领域的发展，传统开关电源在“体积、重量、效率”方面难以满足市场需求。为此，大联大品佳基于Infineon XMC1404 MCU、IMBG65R048M1H CoolSiC™ MOSFET、IPDQ60R010S7 CoolMos™ MOSFET以及2EDS9259X栅极驱动IC推出3.3KW双向图腾柱PFC数字电源方案。
图示2-大联大品佳基于Infineon产品的3.3KW双向图腾柱PFC数字电源方案的场景应用图
方案主控采用Infineon XMC1404 MCU基于ARM® Cortex®-M0处理器内核，主频为48MHz，具有高速处理能力。该MCU利用电流内环+电压外环双环数字控制，开关频率可达100KHz。在安全机制方面，产品配置短路、过流、欠压、过压等保护功能，并预留UART通信接口，可满足电机控制和数字功率转换的实时控制需求。
方案主回路采用CoolSiC™ MOSFET IMBG65R048M1H作为图腾柱PFC高频开关管，以及CoolMos™ MOSFET IPDQ60R010S7作为低频开关管，搭配2EDS9259X系列作为驱动，具有卓越的能效比与可靠性。
图示3-大联大品佳基于Infineon产品的3.3KW双向图腾柱PFC数字电源方案的方块图
除此之外，方案还配备一个可插拔的辅助电源模块，该模块基于Infineon旗下QR-Flyback IC ICE5QSBG，搭配CoolMos™ MOSFET IPN70R360P7S，可为MCU、栅极驱动和风扇等模块供电。
借助这些出色的器件，本方案实现3.3KW 100KHz全数字双向电源系统，该系统集成高效能、高密度的连续导电模式（CCM）图腾柱无桥功率因数校正（TP PFC）变换器，支持110Vac至265Vac的宽范围输入电压，并能稳定输出400V的直流电压，其功率因数高达0.99，峰值效率可达98.5%，性能表现出色。
核心技术优势：
- 高功率密度、高效率、高功率因数；
- 基于英飞凌ARM® Cortex® M0 MCU XMC1404为核心，全数字控制；
- 控制精度高，充分发挥XMC1404的优势，采用双环路数字控制，开关频率可达100KHz，超高分辨率PWM（150ps）；
- 主回路、辅助电源、主控板模块化程度高，提高产品设计灵活度。
方案规格：
- 输入电压：110Vac~265Vac；
- 输出电压：400Vdc（额定值），稳态纹波＜5V（负载100%）；
- 最大输出功率：3.3KW（160Vac~265Vac）、1.6KW（110Vac~150Vac）；
- 开关频率：100KHz；
- 峰值效率：>98.5% @ 50%负载；
- iTHD：<5@230Vac &负载 >20%；
- 功率因数：>0.99 @ 230Vac & 负载>20%；
- 外观尺寸：208mm×88mm×45mm。
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