電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）AC/DC轉(zhuǎn)換器控制芯片作為一種集成電路，它在電源轉(zhuǎn)換器中起到核心的控制作用，負(fù)責(zé)將交流電（AC）轉(zhuǎn)換為直流電（DC）。這種轉(zhuǎn)換對(duì)于大多數(shù)只能使用直流電的電子設(shè)備來說是必不可少的，儲(chǔ)能產(chǎn)品也不例外。

比如在儲(chǔ)能產(chǎn)品中，AC/DC轉(zhuǎn)換器控制芯片的作用是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，以便于電池存儲(chǔ)和使用。它是儲(chǔ)能變流器（PCS）的核心部分，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與儲(chǔ)能系統(tǒng)間的能量雙向流動(dòng)。

具體來說，AC/DC轉(zhuǎn)換器控制芯片主要工作內(nèi)容包括4個(gè)部分，整流，將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，以便存儲(chǔ)在電池中；逆變，將電池中的直流電轉(zhuǎn)換回交流電，以便反饋到電網(wǎng)或供應(yīng)給交流負(fù)載；調(diào)節(jié)電壓和頻率，確保輸出的電壓和頻率符合電網(wǎng)或負(fù)載的要求；功率控制，實(shí)現(xiàn)恒功率或恒流充放電，以及平滑波動(dòng)性電源輸出。

在并網(wǎng)模式下，AC/DC轉(zhuǎn)換器控制芯片在負(fù)荷低谷期將電網(wǎng)的交流電整流成直流電給電池組充電，在負(fù)荷高峰期則將電池組中的直流電逆變成交流電反送到電網(wǎng)中。離網(wǎng)模式下，它與主電網(wǎng)脫開，給本地的部分負(fù)荷提供滿足電網(wǎng)電能質(zhì)量要求的電能。

原理上，AC/DC轉(zhuǎn)換器控制芯片通常涉及使用半導(dǎo)體開關(guān)元件（如晶體管）進(jìn)行高頻開關(guān)操作，通過電感和電容等濾波元件來平滑輸出電壓，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的直流輸出。這個(gè)過程中，電感電壓伏秒平衡定律起到了關(guān)鍵作用，在穩(wěn)態(tài)下，電感兩端的正向伏秒數(shù)與反向伏秒數(shù)相等，這是開關(guān)電源穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)。

顯然，AC/DC轉(zhuǎn)換器控制芯片在儲(chǔ)能產(chǎn)品中扮演著至關(guān)重要的角色，它不僅保證了能量的有效轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)，還提供了必要的電力調(diào)節(jié)和控制功能，以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求。

市場(chǎng)中的AC/DC轉(zhuǎn)換器控制芯片解決方案

從市場(chǎng)規(guī)模來看，據(jù)阿普爾（APO）的統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)，全球AC/DC芯片市場(chǎng)在2022年達(dá)到311.84億美元，預(yù)計(jì)到2029年將達(dá)到637.49億美元，在此期間年復(fù)合增長率為8.94%。高速增長的市場(chǎng)，預(yù)計(jì)龐大的市場(chǎng)規(guī)模吸引了眾多企業(yè)的注意。目前，市場(chǎng)中已經(jīng)發(fā)布了多款可以應(yīng)用于儲(chǔ)能產(chǎn)品的AC/DC轉(zhuǎn)換器控制芯片。

如日本半導(dǎo)體制造商羅姆推出的BM2Pxxx/BM2PxxxF系列，采用了羅姆自產(chǎn)的低導(dǎo)通電阻超級(jí)結(jié)MOSFET，同時(shí)優(yōu)化了電路，達(dá)到了業(yè)界頂級(jí)的效率與低噪音。在8W級(jí)別以下的產(chǎn)品，除了標(biāo)準(zhǔn)的DIP7封裝外，還新增了可表面貼裝的SOP-8封裝，安裝面積可節(jié)省47%。

意法半導(dǎo)體提供的AC/DC轉(zhuǎn)換器解決方案廣泛應(yīng)用于商業(yè)型和戶用型儲(chǔ)能系統(tǒng)，如ST-ONE系列芯片專為智能電網(wǎng)和儲(chǔ)能應(yīng)用而設(shè)計(jì)，提供了高度集成的AC/DC轉(zhuǎn)換解決方案。它整合了多種功能，如功率因數(shù)校正、隔離型柵極驅(qū)動(dòng)器、控制器以及必要的保護(hù)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)超高的工作效率和緊湊的設(shè)計(jì)，有利于實(shí)現(xiàn)快速充電和綠色能源存儲(chǔ)應(yīng)用。

PI所推出的InnoSwitch3-PD系列是集成初級(jí)端反饋和次級(jí)端控制的AC-DC轉(zhuǎn)換器IC，適用于高效率、高密度的電源適配器和儲(chǔ)能系統(tǒng)的AC-DC前端轉(zhuǎn)換。該系列芯片內(nèi)置了初級(jí)端數(shù)字控制器和SuperFET MOSFET，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的恒壓恒流控制，具備高效率、低待機(jī)功耗、全面的安全保護(hù)功能，并且兼容USB PD以及其他快速充電標(biāo)準(zhǔn)，適合用于電池充電及儲(chǔ)能系統(tǒng)的輸入接口。

國內(nèi)的如英飛源技術(shù)的BEG75050，這是一款雙向交直流變換模塊，專為V2G、儲(chǔ)能充電等應(yīng)用設(shè)計(jì)。它具有寬恒功率電壓范圍和高效率，適合于需要雙向變換功能的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

茂睿芯推出的MK2697G是一款高頻QR AC-DC PWM控制芯片，采用SOT23-6極小封裝，Vcc耐壓110V，支持9—90V Vcc供電，無需外部穩(wěn)壓電路，減小布板空間，使用更靈活。

東科半導(dǎo)體的DK065G是一款集成了650V/260mΩ GaN HEMT的準(zhǔn)諧振反激控制AC-DC功率開關(guān)芯片，極大簡(jiǎn)化了反激式AC-DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)和制造。

這些企業(yè)的產(chǎn)品在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用包括但不限于充電控制、能量轉(zhuǎn)換效率優(yōu)化、系統(tǒng)集成簡(jiǎn)化等。選擇合適的AC/DC轉(zhuǎn)換器控制芯片時(shí)，工程師需要根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的具體需求，如功率等級(jí)、效率要求、尺寸限制、認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)以及成本考慮等因素進(jìn)行綜合評(píng)估。

小結(jié)

在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，AC/DC轉(zhuǎn)換器控制芯片的性能直接決定了儲(chǔ)能系統(tǒng)整體的性能、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，是推動(dòng)儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展和提高儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)用價(jià)值的核心技術(shù)之一。同時(shí)AC/DC轉(zhuǎn)換器控制芯片不僅體現(xiàn)在提高能源利用效率上，還包括增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性和擴(kuò)展系統(tǒng)功能等多個(gè)方面。隨著電力電子技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)的不斷進(jìn)步，AC/DC轉(zhuǎn)換器控制芯片將繼續(xù)在儲(chǔ)能領(lǐng)域扮演重要角色。